Las gráficas espacio-tiempo y velocidad-tiempo muestran cómo se mueve un cuerpo, y con dos herramientas sencillas resuelves casi cualquier pregunta sobre ellas: la pendiente y el área. Esta guía explica qué muestra cada gráfica del movimiento, los errores más comunes y tres ejemplos resueltos paso a paso.
Ideas clave
- La pendiente de una gráfica espacio-tiempo es la rapidez. La pendiente de una gráfica desplazamiento-tiempo es la velocidad.
- La pendiente de una gráfica velocidad-tiempo es la aceleración.
- El área bajo una gráfica velocidad-tiempo es el desplazamiento (o la distancia recorrida).
- Una línea curva indica que la pendiente cambia. Traza una tangente para hallar la pendiente en un instante.
- Lee siempre los dos ejes y sus unidades antes de calcular nada.
¿Qué muestran las gráficas espacio-tiempo y velocidad-tiempo?
Respuesta rápida: Una gráfica espacio-tiempo muestra cuánto ha recorrido un cuerpo en cada instante, así que su pendiente da la rapidez. Una gráfica velocidad-tiempo muestra lo rápido que va, y en qué sentido, en cada instante. Su pendiente da la aceleración, y el área bajo la línea da el desplazamiento. El tiempo siempre va en el eje horizontal.
Las dos gráficas pueden parecer iguales, pero significan cosas distintas, así que mira primero el eje vertical. Una gráfica desplazamiento-tiempo sigue la posición respecto a un punto de partida, por lo que puede bajar cuando el cuerpo vuelve hacia atrás. En A-level y en AP Physics 1 también verás la gráfica aceleración-tiempo.
¿Qué significa la pendiente de cada gráfica del movimiento?
La pendiente es "lo que sube entre lo que avanza": variación en el eje vertical ÷ variación en el eje horizontal. Como el tiempo está en el eje horizontal, la pendiente siempre es un ritmo de cambio.
- Gráfica espacio-tiempo: pendiente = rapidez, en m/s.
- Gráfica desplazamiento-tiempo: pendiente = velocidad, en m/s. Una pendiente negativa indica que el cuerpo se mueve hacia atrás.
- Gráfica velocidad-tiempo: pendiente = aceleración, en m/s^2. Una pendiente negativa indica que el cuerpo frena (si la velocidad es positiva).
Las reglas de la pendiente y del área para todas las gráficas del movimiento que vas a ver.
En las gráficas espacio-tiempo, la pendiente es la rapidez y el área no tiene un significado útil. En las gráficas desplazamiento-tiempo, la pendiente es la velocidad. En las gráficas velocidad-tiempo, la pendiente es la aceleración y el área es el desplazamiento. En las gráficas rapidez-tiempo, la pendiente es el valor de la aceleración y el área es la distancia recorrida. En las gráficas aceleración-tiempo, el área es la variación de la velocidad; la pendiente no hace falta.
¿Qué significa el área bajo una gráfica velocidad-tiempo?
El área entre la línea y el eje del tiempo es igual al desplazamiento, porque velocidad × tiempo = desplazamiento. Divide la figura en rectángulos y triángulos, calcula cada área y súmalas.
El área por encima del eje del tiempo es positiva (el cuerpo avanza). El área por debajo es negativa (el cuerpo retrocede). Para la distancia total, suma los valores de las áreas sin tener en cuenta el signo.
En una gráfica aceleración-tiempo, el área bajo la línea da la variación de la velocidad. Esto aparece en AQA A-level y en AP Physics 1.
¿Cómo se interpreta la forma de la línea en una gráfica del movimiento?
Muchas preguntas piden "describe el movimiento". Relaciona cada forma con su significado.
La misma forma indica un movimiento distinto en cada gráfica.
Una línea horizontal significa reposo en una gráfica espacio-tiempo, pero velocidad constante en una gráfica velocidad-tiempo. Una recta que sube significa rapidez constante en una gráfica espacio-tiempo, pero aceleración constante en una gráfica velocidad-tiempo. Una línea que baja no es posible en una gráfica espacio-tiempo, porque la distancia nunca disminuye; en una gráfica velocidad-tiempo significa que el cuerpo frena. Una curva cada vez más empinada significa que el cuerpo va más deprisa (espacio-tiempo) o que la aceleración aumenta (velocidad-tiempo). Una curva cada vez más plana significa que el cuerpo va más despacio o que la aceleración disminuye. Una línea por debajo del eje del tiempo no es posible para la distancia, pero en una gráfica velocidad-tiempo significa que el cuerpo se mueve hacia atrás.
¿Qué significa una línea curva en una gráfica del movimiento?
Una curva indica que la pendiente cambia. En una gráfica espacio-tiempo, una curva cada vez más empinada indica que el cuerpo va cada vez más rápido.
Para hallar la rapidez en un instante, traza una tangente: una recta que solo toca la curva en ese punto. Después calcula su pendiente. La especificación de AQA GCSE incluye este método de la tangente para los alumnos de Higher Tier (nivel superior). AP Physics 1 recoge la misma idea: la velocidad instantánea es la pendiente de la tangente en una gráfica posición-tiempo.
Para el área bajo una gráfica velocidad-tiempo curva, cuenta cuadraditos. Averigua cuánto vale un cuadradito (por ejemplo, 1 m/s × 1 s = 1 m), cuéntalos y multiplica.
Ejemplos resueltos: gráficas espacio-tiempo y velocidad-tiempo
Ejemplo 1: rapidez a partir de una gráfica espacio-tiempo
La gráfica espacio-tiempo de una ciclista es una recta desde (0 s, 0 m) hasta (40 s, 120 m). Después queda plana hasta los 60 s.
- Pendiente del primer tramo = 120 m ÷ 40 s = 3 m/s.
- El tramo plano tiene pendiente 0, así que la ciclista está parada.
- Rapidez media de todo el trayecto = distancia total ÷ tiempo total = 120 m ÷ 60 s = 2 m/s.
La rapidez media es menor que la rapidez en movimiento porque incluye la parada.
Ejemplo 2: área bajo una gráfica velocidad-tiempo
Un coche acelera de forma uniforme desde el reposo hasta 12 m/s en 6 s. Mantiene 12 m/s durante 10 s. Después frena de forma uniforme hasta pararse en 4 s.
Divide la figura, calcula cada área y súmalas.
La animación muestra la pendiente 12 ÷ 6 = 2 m/s^2 y después las tres áreas: 36 m, 120 m y 24 m, que suman 180 m.
- Aceleración = pendiente = 12 ÷ 6 = 2 m/s^2.
- Deceleración = 12 ÷ 4 = 3 m/s^2, así que aceleración = -3 m/s^2.
- Área 1 (triángulo) = 0.5 × 6 s × 12 m/s = 36 m.
- Área 2 (rectángulo) = 10 s × 12 m/s = 120 m.
- Área 3 (triángulo) = 0.5 × 4 s × 12 m/s = 24 m.
- Distancia total = 36 + 120 + 24 = 180 m. Rapidez media = 180 m ÷ 20 s = 9 m/s.
Ejemplo 3: desplazamiento frente a distancia
Se lanza una pelota hacia arriba a 20 m/s. Para que los números sean sencillos, toma g como 10 m/s^2. Su gráfica velocidad-tiempo es una recta desde +20 m/s en 0 s hasta -20 m/s en 4 s, que corta el cero en 2 s.
- Pendiente = (-20 - 20) ÷ 4 = -10 m/s^2. Es la aceleración de la gravedad, dirigida hacia abajo.
- Área de 0 a 2 s (por encima del eje) = 0.5 × 2 × 20 = +20 m. La pelota sube 20 m.
- Área de 2 a 4 s (por debajo del eje) = -20 m. La pelota baja 20 m.
- Desplazamiento = 20 + (-20) = 0 m. La pelota vuelve al punto de partida.
- Distancia recorrida = 20 + 20 = 40 m.
Para saber más sobre el movimiento bajo la gravedad, consulta nuestra guía sobre el tiro parabólico.
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¿Cómo se lee cualquier gráfica del movimiento, paso a paso?
Cuatro comprobaciones que sirven para cualquier gráfica del movimiento.
Primero, lee los dos ejes y sus unidades. Segundo, usa la pendiente (lo que sube entre lo que avanza) para hallar un ritmo de cambio. Tercero, usa el área entre la línea y el eje del tiempo. Cuarto, comprueba el signo, las unidades y el sentido.
¿Cuáles son los errores más comunes con las gráficas del movimiento?
- Leer el eje equivocado. Una línea plana en una gráfica velocidad-tiempo significa velocidad constante, no "parado".
- Confundir distancia y desplazamiento. La distancia y la rapidez son escalares. El desplazamiento y la velocidad son vectores, así que tienen dirección y sentido. AQA GCSE pide explicar esta diferencia.
- Olvidar las unidades. Pasa primero los minutos a segundos. La aceleración se mide en m/s^2, no en m/s.
- Dividir los valores de un solo punto. La pendiente usa las variaciones entre dos puntos, salvo que la línea empiece en el origen.
- No tener en cuenta el área negativa. El área por debajo del eje del tiempo es un desplazamiento negativo.
Consulta las tres leyes de Newton para ver cómo se relaciona la aceleración con la fuerza. El teorema del trabajo y la energía usa la misma idea del "área bajo una gráfica" con la fuerza y el desplazamiento.
¿Dónde aparecen las gráficas del movimiento en el temario?
- AQA GCSE Physics 8463. El contenido de fuerzas de AQA trata la relación espacio-tiempo y la aceleración. Hallar la rapidez con una tangente y hallar la distancia a partir del área bajo una gráfica velocidad-tiempo son solo de Higher Tier. Consulta nuestra guía de GCSE Physics.
- AQA A-level Physics 7408. El contenido de mecánica y materiales pide el significado de las áreas y las pendientes con aceleración uniforme y no uniforme, con el ejemplo de una pelota que rebota. Consulta nuestra guía de A-level Physics.
- AP Physics 1. La Unidad 1, Cinemática (Kinematics), supone el 10%–15% de la sección de opción múltiple, según la página del curso AP Physics 1. La Course and Exam Description indica que no se espera que los alumnos hagan cálculos con aceleración no uniforme, pero sí que la dibujen y la comenten. Consulta nuestra guía del examen AP Physics 1.
- JEE Main. El temario de JEE Main 2027, enlazado desde jeemain.nta.nic.in, incluye las gráficas velocidad-tiempo y posición-tiempo dentro de Cinemática. Consulta nuestra guía de JEE Main 2027.
Cómo te ayudan las clases particulares 1 a 1 con las gráficas del movimiento
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Datos comprobados con fuentes oficiales el 7 de noviembre de 2026.
FAQ
¿Qué diferencia hay entre una gráfica espacio-tiempo y una gráfica velocidad-tiempo?
Una gráfica espacio-tiempo muestra cuánto ha recorrido un cuerpo; su pendiente es la rapidez. Una gráfica velocidad-tiempo muestra la velocidad; su pendiente es la aceleración y su área es el desplazamiento.
¿Qué indica la pendiente de una gráfica velocidad-tiempo?
Indica la aceleración, en m/s^2. Una pendiente positiva significa que la velocidad aumenta. Una pendiente negativa significa que disminuye, y una pendiente cero significa velocidad constante.
¿Qué representa el área bajo una gráfica velocidad-tiempo?
Representa el desplazamiento. El área por encima del eje del tiempo es positiva y la de debajo es negativa. Para la distancia total recorrida, suma los valores de todas las áreas.
¿Cómo se halla la rapidez en una gráfica espacio-tiempo curva?
Traza una tangente que toque la curva en el instante que te interesa. Después calcula la pendiente de la tangente con dos puntos de ella bien separados. Esa pendiente es la rapidez en ese instante.
¿Puede bajar una gráfica espacio-tiempo?
No. La distancia recorrida solo puede mantenerse o aumentar. Una gráfica desplazamiento-tiempo sí puede bajar, lo que significa que el cuerpo vuelve hacia su punto de partida.
¿Qué indica el área bajo una gráfica aceleración-tiempo?
Indica la variación de la velocidad, en m/s. Esto aparece en AQA A-level Physics y en AP Physics 1.
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