NO ME SALEN
  PROBLEMAS RESUELTOS DE BIOFÍSICA DEL CBC
  (Movimiento uniforme)

 

manolito

 

3) Si 25 segundos después de haber visto un relámpago se percibe el ruido del trueno ¿a qué distancia de nosotros se produjo el fenómeno si la velocidad del sonido en el aire es de 344 m/s y se desprecia el tiempo de propagación de la luz?

Se trata de un sencillísimo ejercicio de MRU, ya que aunque el enunciado no te lo diga, tenés que suponer que el sonido viaja a velocidad constante.

Si no te incomoda, voy a hacer un esquema de la situación.

   
Cinemática - No me salen - Ricardo Cabrera
   

Tomé varias decisiones: llamé T (por trueno) al evento en que se produce el trueno (y el relámpago). Tomé ese instante como cero de los tiempos, entonces tT = 0 s. También puse el cero de las posiciones en el lugar donde ocurre el trueno, entonces xT = 0 m. Y llamé E (por escucha) al evento en que el sonido del trueno llega a nuestro oído. Entonces tE = 25 s. Y la posición en que nos encontramos se llamará xE y todavía no sabemos dónde se halla en relación al cero de las posiciones.

Fijate que todas éstas fueron decisiones arbitrarias... y bien podría haber tomado otras diferentes. Pero SIEMPRE hay que tomar decisiones antes de resolver un ejercicio de cinemática. Aunque no parezca, lo que estamos decidiendo es un Sistema de Referencia, que, además, siempre debe quedar explícito (sobre todo en un examen).

Hay muchas maneras de resolver el ejercicio. Pero la más importante es la que utiliza la ecuación horaria, porque es la que no está enfocada en la cinemática (algo que seguramente no te interesa) y constituye -sin duda- una física de exportación.

Hay que tener a mano el modelo de ecuación horaria del MRU:

x = xo + v ( t – to )

Debemos reemplazar las tres constantes: xo, v y to por las tres constantes del movimiento del sonido del trueno. O sea, xT, v y tT. Queda así:

x = 0 m + 344 m/s ( t – 0 s )

Resumidamente:

x = 344 m/s . t

Cuando obtenés la ecuación horaria de un movimiento, el movimiento deja de tener secretos para vos. Podés preguntarle lo que quieras. Por ejemplo ¿dónde estuvo el móvil (el sonido del trueno) en el instante 25 s?

xE = 344 m/s . tE

xE = 344 m/s . 25 s

   
  xE = 8.600 m  
   

Nada te impide resolver este ejercicio de otra manera: con proporcionalidades, haciendo uso de la definición de velocidad media, o como se te cante la real gana. Pero cuanto antes aprendas a usar las ecuaciones horarias, antes vas a aprender que la Física puede ocuparse de cualquier fenómeno natural que a vos te interese. La cinemática debe ser una excusa para aprender eso, nada más.

   
     
DESAFIO: ¿A qué velocidad se acerca la tormenta si el siguiente relámpago tarda 17 segundos en llegar a nuestros oídos, y lo escuchamos 10 minutos después del primero?   Ricardo Cabrera
 
 
   
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