NO ME SALEN

  PROBLEMAS RESUELTOS DE FÍSICA DEL CBC
  (Movimiento uniforme)

 

manolito

Fc2.05 - Repetir el problema anterior para el caso en que ambos móviles parten desde A hacia B.

4 - Un móvil 1 viaja en línea recta desde A hacia B (distancia AB = 300 km) a una velocidad constante v1, tardando 225 minutos en realizar el trayecto. Otro móvil lo hace de B hacia A a una velocidad v2, y tarda 360 minutos. El móvil 2 parte 1 hora antes que el móvil 1.

    a) Elegir un origen de tiempo y un sistema de referencia.
    b) Escribir los vectores velocidad v1 y v2 d los móviles 1 y 2, respectivamente.
    c) En un mismo gráfico representar posición vs. tiempo para ambos móviles. Interpretar el significado del punto de intersección de ambas curvas.
    d) En un mismo gráfico representar velocidad vs. tiempo para ambos móviles. ¿Cómo se halla en este gráfico el tiempo de encuentro?

Estudiá a fondo este esquema:    
   

Habrás notado que elegí exactamente el mismo sistema de referencia que en el anterior: elegí como cero de posiciones el punto A, y creciente hacia B. Y como cero de los tiempos el instante en que el móvil 1 pasa por A. Mirá bien cada valor que consigné en el esquema y decime si está bien no.

Armemos las ecuaciones de ambos móviles. No te olvides tener a mano el modelo de ecuación horaria:

x = xo + v ( t – to )

Las 3 constantes para armar las ecuaciones aparecen el los globitos del esquema, todos juntos para cada móvil:

Para el móvil 1:              x = v1 . t

Para el móvil 2:              x = v2 . ( t + 60 min)

Y ahora que tenemos las ecuaciones podemos pedirles que hablen de cualquier punto interesante, por ejemplo del momento en que el móvil 1 pasa por B, el momento en que el móvil 2 pasa por A y el encuentro, E:

Para el móvil 1 en B:      300 km = v1 . 225 min

Para el móvil 2 en B:      300 km = v2 . ( 300 min + 60 min)

Para el móvil 1 en E:      xE = v1 . tE

Para el móvil 2 en E:      xE = v2 . ( tE + 60 min)

Si te parás a contar tenés cuatro ecuaciones con cuatro incógnitas, por demás sencillas de calcular. Pero yo te lo hago: de la primera despejás y calculás v1:

v1 = 300 km / 225 min = 1,33 km/min

De la segunda despejás y calculás v2:

300 km = v2 . 360 min

v2 = 0,833 km/min

Con esas dos velocidades vamos a la tercera y la cuarta, y calculamos tE:

1,33 km/min . tE = 0,833 km/min ( tE + 60 min)

tE = 100 min

Con ese valor vas a las ecuaciones horarias y calculás xE (hacelo en las dos para chequear que te da el mismo valor):

xE = 133 km

   

Acá tenés los gráficos. Acostumbrate a hacerlos así, encolumnados y con la misma escala de tiempo, en tándem.

Chequeá y verificá los datos y resultados que encontramos analíticamente.

Y por último... te pido que me encuentres el área de esos dos rectángulos que te sombreé.

   
     

Desafío: ¿Con qué diferencia de tiempo pasan por B?

  Ricardo Cabrera
   
Algunos derechos reservados. Se prohibe estrictamente leer este ejercicio resuelto por encima: hay que leerlo despacio y con atención. Las penalizaciones a esta infracción son severísimas. Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización mar-16. Buenos Aires, Argentina.