1. MOVIMIENTO MECÁNICO
§ 1. Movimiento mecánico. Trayectoria
La física se ocupa de estudiar un grupo de fenómenos que ocurren en la naturaleza,
entre los que se encuentra el movimiento mecánico. En el presente estudiaremos este
fenómeno, que es uno de los más simples y conocidos en la naturaleza y en la técnica.
Cuando observas el paso de los automóviles por las carreteras, el vaivén de las hojas de los
árboles al soplar el viento, el funcionamiento de las diferentes partes de una maquinaria o al
trasladarte de tu casa a la escuela, estás en presencia del movimiento mecánico (fig. 1).
Sabemos que un cuerpo está realizando movimiento mecánico cuando cambia su posición
con respecto a otros cuerpos. Así, al dejar caer una pelota observamos que durante el
transcurso del tiempo, esta se va acercando al piso, o sea, va cambiando de posición con
respecto a este. Otro ejemplo tenemos cuando los automóviles, al pasar por las carreteras,
cambian su posición con respecto a los árboles y edificios, acercándose a unos y alejándose
de otros. Por lo tanto, podemos concluir que:
Se denomina movimiento mecánico al fenómeno que se caracteriza por el cambio de
posición de un cuerpo con respecto a otros cuerpos al transcurrir el tiempo.
Cuando al transcurrir el tiempo, un cuerpo no cambia de posición con respecto a
otro cuerpo, decimos que se encuentra en reposo con respecto a este. Por ejemplo, un libro
colocado sobre una mesa se encuentra en reposo con respecto a esta.Si analizamos el caso
de un pasajero que viaja sentado en un ómnibus, decimos que realiza movimiento mecánico
pues se mueve con respecto a la carretera, árboles y edificios, pero está en reposo con
respecto al ómnibus, a sus asientos, etc. El movimiento mecánico o el reposo de cualquier
cuerpo, tiene un carácter relativo, es decir, depende de los cuerpos con respecto a los cuales
los analizamos, que llamaremos cuerpos de referencia. En el ejemplo anterior son cuerpos
de referencia: la carretera, los árboles, los edificios, el ómnibus y los asientos.
Observaremos dos casos donde se pone de manifiesto la importancia de los cuerpos de
referencia para el análisis del fenómeno del movimiento mecánico o el reposo.

2. Realicemos el experimento siguiente: tres alumnos se sitúan alrededor de una mesa, como
se muestra en la figura 2 y mueven el carrito sobre la mesa desde la posición inicial A hasta
la posición final C. Desde la posición del alumno A, este ve como el carrito se aleja; el
alumno C observa lo contrario desde su posición, es decir, lo ve acercarse; y el alumno B lo
ve moverse de derecha a izquierda y tú de izquierda a derecha. Sin embargo, para cada uno
de los alumnos el carrito se mueve, pues cambia de posición con respecto a ellos.
Ahora realizaremos el mismo experimento, con la participación de un cuarto alumno que se
moverá por el lado de la mesa junto al carrito, de forma tal que la distancia que separa al
alumno de este no varíe. Para los alumnos A, B y C el carrito se mueve porque cambia de
posición con respecto a ellos; sin embargo, el cuarto alumno, que se mueve junto al carrito,
lo ve en reposo porque no cambia de posición con respecto a él. En este ejemplo se pone de
manifiesto el carácter relativo del movimiento y el reposo.
En muchos casos, para simplificar el estudio de los fenómenos, al referirnos a un cuerpo no
tenemos en cuenta sus dimensiones. Esta consideración será muy útil al examinar el
recorrido que realiza un cuerpo durante su movimiento, que recibe el nombre de
trayectoria.
Trayectoria es la línea imaginarla que resulta de unir las posiciones sucesivas que
ocupa sin cuerpo durante su movimiento.
En ocasiones, es visible la trayectoria de un cuerpo en movimiento, como el trazo dejado
por un lápiz al moverla por el pizarrón (fig. 3a), el trazo de los fuegos artificiales en el cielo
(fig. 3b) o las huellas dejadas por las ruedas de una bicicleta sobre la arena (fig. 3c). Pero
otras veces las trayectorias no son visibles, como cuando lanzamos una pelota en el aire.

3. La forma de la trayectoria es tan variada como lo podamos imaginar.
El movimiento de los cuerpos se clasifica, atendiendo a la forma de su trayectoria, en:
movimiento rectilíneo cuando la trayectoria es una línea recta, o movimiento curvilíneo
cuando la trayectoria es curva. Hay cuerpos que al moverse, su trayectoria es una
combinación de ambas

4. § 2. Movimiento rectilíneo uniforme.
En el epígrafe anterior aprendiste que, atendiendo a la forma de la trayectoria
descrita por los cuerpos en su movimiento, este se puede clasificar en rectilíneo y
curvilíneo. No obstante, en muchos casos, es necesario analizar otras características del
movimiento para poder clasificarlo con más detalles. Por ejemplo, un tren que llega a la
estación por un tramo recto de vía, va deteniéndose hasta quedar en reposo; mientras que al
salir de la estación por la misma vía, parte del reposo y se pone en marcha. En ambos casos,
aunque el tren está realizando un movimiento rectilíneo, existen otras características que
diferencian estos movimientos.
En este epígrafe comenzaremos el estudio de los diferentes tipos de movimiento
rectilíneo, tratando específicamente el caso del movimiento rectilíneo uniforme. Para el
estudio de este tipo de movimiento analicemos primero las magnitudes físicas que lo
caracterizan. Puesto que el movimiento no es más que el cambio de posición de un cuerpo
durante el transcurso del tiempo, las magnitudes que lo caracterizan son, la distancia que
recorre y el tiempo que emplea en ello.
¿Cómo se relacionan entre sí estas, magnitudes? ¿Qué vías emplear para determinar la
forma en que se relacionan dos magnitudes físicas?
De las reiteradas observaciones que a diario realizamos sobre el movimiento de los
cuerpos existentes en nuestro entorno, se puede formular la hipótesis siguiente: el valor de
las distancias, que recorre un cuerpo en movimiento, depende del valor del intervalo de
tiempo que esté moviéndose.
Con vistas a comprobar la certeza de esta hipótesis e incluso poder establecer la
naturaleza de la relación existente entre ambas magnitudes, planifiquemos un experimento.
En este emplearemos el montaje que se muestra en la figura 6, el cual está constituido por
una estera, accionada constantemente por un motor. Como cuerpo de referencia
emplearemos una banderita.
El experimento consistirá en lo siguiente; mediante la esterase pondrá en
movimiento el carrito a lo largo de la parte rectilínea de la carrilera y cuando pase frente al
cuerpo de referencia (la banderita), se pondrá en marcha un reloj (cronómetro) y se
marcarán las posiciones sucesivas que va ocupando el carrito al cabo de intervalos de
tiempos iguales, previamente seleccionados, por ejemplo, un segundo. En la figura 6 se han
representado con las letras O, A, B, C y D las posiciones que ocupó el carrito durante su
movimiento.

5. Para valorar los resultados del experimento, mide sobre la regla representada en la figura
las distancias sucesivas que recorrió el carrito, es decir, las distancias OA, AB, BC y CD.
Del análisis de estas mediciones es fácil obtener una primera conclusión: el movimiento
provocado por la estera, se caracteriza porque el carrito recorre distancias iguales en iguales
intervalos de tiempo. Este tipo de movimiento recibe la denominación de movimiento
rectilíneo uniforme.
Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU), es aquel en el que el cuerpo,
moviéndose rectilíneamente recorre distancias iguales en iguales intervalos de tiempo,
cualesquiera que estos sean.
A pesar de que el análisis realizado nos ha permitido arribar a un importante concepto, esto
no es aún constatación final de nuestra hipótesis. Con esta finalidad estudiemos otra forma
o procedimiento para valorar los resultados del experimento, que nos permita establecer la
relación existente entre las magnitudes d y t en el MRU.
Para ello retomemos los resultados del experimento y comparemos los valores
correspondientes a ambas magnitudes.
Se observa que a medida que transcurre el tiempo la distancia recorrida se incrementa de la
forma siguiente:
En el instante t = 0 el carrito estaba en la posición d = 0
para t = 1 s estaba en d = 0,4 m
para t = 2 s estaba en d = 0,8 m
para t = 3 s estaba en d = 1,2 m
y para t = 4 s estaba en d = 1,6 m
Organicemos estos valores en una tabla.
Tabla 1.
1.Posición 2.Tiempo 3. Distancia 4. Distancia 5.Razón
recorrida desde recorrida de una
O posición a otra.
.t, s . d, m . ∆d, m . d/t
O 0 0 0 -
A 1 0,4 0,4 0,4
B 2 0,8 0,4 0,4
C 3 1,2 0,4 0,4
D 4 1,6 0,4 0,4
En la tabla hemos situado en la columna 1 las posiciones del carrito, en la 2 el instante de
tiempo en que ocupó dichas posiciones, en la 3 las distancias recorridas a partir del cuerpo
de referencia hasta la posición correspondiente, en la columna 4 se indican las distancias
recorridas de una posición a la otra (esto es la diferencia entre la posición en ese momento
y la anterior) y en la 5 se ha calculado la razón o división de la distancia recorrida entro el
tiempo empleado.
Las ventajas que ofrece el estudio de los resultados del experimento mediante la tabla son:
1. Permite una descripción del movimiento, pues nos informa las posiciones que va
ocupando el carrito en cada instante de tiempo medido.
2. Reporta la distancia recorrida en un intervalo de tiempo dado.
3. Nos informa que el carrito recorre distancias iguales en iguales intervalos de tiempo, lo
que clasifica el movimiento como MRU.

6. 4. Al calcular la razón d/t y determinar que esta es constante nos permite concluir que la
relación de dependencia entre dichas magnitudes es directamente proporcional.
El análisis de los resultados del experimento con el apoyo de la tabla 1 nos confirma
nuestra hipótesis y amplía los conocimientos sobre el movimiento rectilíneo uniforme, pues
en este tipo de movimiento mecánico la distancia recorrida por el cuerpo es proporcional al
tiempo, lo que significa que d aumenta en la misma proporción que lo hace t.
Otra forma de obtener una descripción más completa del comportamiento de dos
magnitudes físicas, consiste en trazar una gráfica en la que se represente la relación de
dependencia de las magnitudes que caracterizan al fenómeno estudiado, en nuestro caso el
movimiento del carrito.
Para construir una gráfica debemos tener en cuenta:
Primero. Precisar las magnitudes cuya dependencia se quiere analizar, diferenciando cual
magnitud es dependencia de la otra.
Segundo. Trazar un sistema de ejes rectangulares y asignar al eje horizontal la magnitud
independiente, en este caso el tiempo (t) y en el eje vertical, la magnitud dependiente, es
decir la distancia (d).
Tercero. Analizar los datos obtenidos, en este caso los compilados en las columnas 2 y 3 de
la tabla 1 y precisar los intervalos de los valores de cada magnitud para seleccionar las
unidades de equivalencia. Para nuestro gráfico es aconsejable emplear para el eje (t) del
tiempo 1 cm = 1 s y para el eje de la distancia (d), 1 cm = 0,4 m.
Cuarto. Representar los pares ordenados (t,d) y trazar una línea de manera que pase entre
los puntos representados.
En la figura 7 se muestra la gráfica trazada siguiendo los pasos anteriormente relacionados.
La gráfica, como era de esperar, es un segmento de recta que pasa por el origen de
coordenadas, lo cual como conoces de matemática corresponde a la representación de una
proporcionalidad directa entre dos magnitudes.
Una ventaja que ofrecen las gráficas es que, además de expresar el tipo de proporcionalidad
existente entre las magnitudes estudiadas, nos permite obtener los valores de las
magnitudes en forma continua, incluso aquellos que no fueron medidos experimentalmente,
por ejemplo, es fácil determinar que en el instante t = 2,5 s la distancia recorrida por el
carrito fue de 1,0 m.