Qué es la cinemática y por qué es la primera pared de la Física
La cinemática es la parte de la Física que describe cómo se mueven los cuerpos sin preocuparse de por qué se mueven. No habla de fuerzas ni de masas: solo de posición, velocidad y aceleración, y de cómo cambian con el tiempo. Esa es la razón de que abra el bloque de mecánica en el currículo oficial de la asignatura (Real Decreto 243/2022, currículo de Bachillerato): sin cinemática no se entiende nada de lo que viene después.
El problema no es el concepto, es que se estudia con prisa y casi todo el mundo acaba memorizando fórmulas sueltas sin saber cuál toca. En 4º de la ESO y en 1º de Bachillerato la cinemática del movimiento rectilíneo se reduce en realidad a dos casos: velocidad constante (MRU) y aceleración constante (MRUA). Si distingues bien esos dos, tienes el 80% del tema resuelto.
MRU: movimiento rectilíneo uniforme
El movimiento rectilíneo uniforme es el más sencillo: el cuerpo va en línea recta y a velocidad constante. No acelera ni frena, así que su aceleración es cero. La única fórmula que necesitas es la de la posición:
x = x₀ + v · t
Donde x₀ es la posición inicial, v la velocidad (constante) y t el tiempo. Como la velocidad no cambia, la gráfica posición-tiempo es una recta inclinada, y la de velocidad-tiempo es una línea horizontal.
Ejemplo rápido: un coche circula a 90 km/h por una recta. Antes de tocar la fórmula hay que pasar la velocidad a metros por segundo dividiendo entre 3,6: 90 / 3,6 = 25 m/s. En 10 segundos recorre x = 25 · 10 = 250 metros. Fíjate que si mezclas km/h con segundos sin convertir, el resultado sale 3,6 veces mal. Es el error número uno del tema.
MRUA: movimiento rectilíneo uniformemente acelerado
El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado añade una sola novedad: la velocidad cambia de forma constante, es decir, hay una aceleración que no varía. Con eso, necesitas tres fórmulas:
- Velocidad: v = v₀ + a · t
- Posición: x = x₀ + v₀ · t + ½ · a · t²
- Sin tiempo: v² = v₀² + 2 · a · Δx
La tercera es la que casi nadie recuerda y la que más saca de apuros, porque te permite relacionar velocidad y distancia cuando el problema no te da el tiempo.
El caso de MRUA más famoso es la caída libre: un objeto que cae solo con la gravedad, con a = g ≈ 9,8 m/s². Si dejas caer una piedra desde el reposo (v₀ = 0), a los 3 segundos su velocidad será v = 9,8 · 3 = 29,4 m/s, y habrá bajado x = ½ · 9,8 · 3² = 44,1 metros. Un frenado es también MRUA, pero con la aceleración negativa (en contra del movimiento).
MRU vs MRUA: cuándo usar cada fórmula
La decisión siempre se reduce a una pregunta: ¿la velocidad cambia o no? Si es constante, MRU; si cambia a ritmo constante, MRUA. Esta tabla resume las diferencias que te piden distinguir en el examen:
| Rasgo | MRU | MRUA |
|---|---|---|
| Aceleración | 0 (nula) | Constante y distinta de 0 |
| Velocidad | Constante | Cambia de forma lineal |
| Fórmula de posición | x = x₀ + v·t | x = x₀ + v₀·t + ½·a·t² |
| Gráfica v-t | Línea horizontal | Recta inclinada |
| Ejemplo típico | Coche a velocidad fija en autovía | Caída libre, frenado, arranque |
Truco de corrector: si en el enunciado aparecen las palabras «parte del reposo», «frena», «acelera», «se deja caer» o te dan una aceleración, es MRUA. Si te dan una velocidad y te dicen «constante» o «uniforme», es MRU.
Cómo resolver un problema de cinemática paso a paso
Los problemas de cinemática se resuelven casi siempre con el mismo guion. Síguelo en este orden y dejarás de atascarte:
- Dibuja y pon origen. Elige dónde está el 0 y hacia dónde es positivo. Sin sistema de referencia, los signos salen al azar.
- Lista los datos con sus unidades y pásalo todo al Sistema Internacional (metros, segundos, m/s). Aquí es donde se convierten los km/h.
- Identifica el tipo de movimiento: ¿la velocidad cambia? Eso decide si es MRU o MRUA.
- Elige la fórmula que relacione lo que sabes con lo que te piden. Si no tienes el tiempo, piensa en v² = v₀² + 2·a·Δx.
- Sustituye, calcula y revisa unidades. Si pides metros y te sale algo en km/h, has usado mal una fórmula.
Ejemplo resuelto: un coche va a 20 m/s y frena hasta pararse en 5 segundos. ¿Qué distancia recorre al frenar? Primero la aceleración: como pasa de 20 a 0 en 5 s, a = (0 − 20) / 5 = −4 m/s² (negativa porque frena). Luego la distancia: x = v₀·t + ½·a·t² = 20·5 + ½·(−4)·5² = 100 − 50 = 50 metros. El signo negativo de la aceleración no es un detalle: si lo olvidas, te sale 150 metros, que es físicamente imposible al frenar.
Errores comunes que quitan nota en cinemática
Estos son los fallos que más veces aparecen cuando se corrigen exámenes de cinemática, y todos se pueden evitar con atención:
- No convertir unidades: mezclar km/h con segundos. Divide siempre entre 3,6 para pasar km/h a m/s.
- Ignorar el signo de la aceleración: un frenado tiene aceleración negativa; la gravedad apunta hacia abajo. El signo depende del origen que hayas elegido.
- Usar la fórmula del movimiento que no es: meter ½·a·t² cuando el movimiento es uniforme (a = 0) o quitarlo cuando sí acelera.
- Confundir velocidad media con instantánea: la media es desplazamiento entre tiempo total; la instantánea es la de un momento concreto.
- No anotar la posición inicial x₀: si el móvil no arranca en el 0, olvidarla desplaza todo el resultado.
Cuándo vale la pena un profesor particular de Física
La cinemática tiene una trampa: si empiezas el curso sin entenderla, el problema no se queda ahí. Encima de ella se construye la dinámica, la energía y casi toda la Física de 1º y 2º de Bachillerato, así que una laguna del primer trimestre se va agrandando sola hasta la selectividad. Por eso tiene sentido plantear el apoyo como algo continuo y no como un parche de última hora: un profesor particular de Física que acompañe todo el curso te asegura el mismo profesor y el mismo ritmo de octubre a junio, sin tener que recuperar la base cada vez que llega un examen. En Eurekademy ese acompañamiento va sin permanencia, a plazos sin intereses y con descuento por pago adelantado.
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Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre MRU y MRUA?
La diferencia está en la aceleración. En el MRU la velocidad es constante y la aceleración vale cero, así que el móvil recorre distancias iguales en tiempos iguales. En el MRUA la aceleración es constante y distinta de cero, de modo que la velocidad cambia de forma lineal con el tiempo. Si la velocidad no cambia, es MRU; si cambia a ritmo fijo, es MRUA.
¿Cómo paso de km/h a m/s?
Se divide entre 3,6. Por ejemplo, 72 km/h son 72 / 3,6 = 20 m/s. El factor sale de que un kilómetro son 1.000 metros y una hora son 3.600 segundos: al dividir 1.000 entre 3.600 queda 1/3,6. Convertir siempre antes de sustituir en las fórmulas evita el error más habitual del tema.
¿La caída libre es MRU o MRUA?
Es un MRUA. Un objeto en caída libre acelera por acción de la gravedad con un valor aproximadamente constante de 9,8 m/s², así que su velocidad aumenta de forma lineal mientras cae. Se resuelve con las mismas fórmulas del MRUA, tomando la aceleración igual a la gravedad y cuidando el signo según el sentido que hayas elegido como positivo.