NO ME SALEN
PROBLEMAS RESUELTOS DE FÍSICA
(Movimiento relativo)


 

manolito

NMS c7.06- Un patrullero circula a 20 m/s (72 km/h) por una autopista donde se permite una velocidad máxima de 30 m/s. El patrullero tiene un equipo de radar, que en un instante dado le informa:
*Hay un vehículo, 5 km más adelante, que se le aleja a 15 m/s.
*Hay otro vehículo, 1 km detrás, que se le acerca a 5 m/s.
    a - determinar si alguno de los dos está en infracción.
    b - En ese caso, qué puede hacer el patrullero para encontrarse con el infractor:
        1) Aumentar su velocidad en 20 m/s.
        2) Mantener su velocidad constante.
        3) Reducir su velocidad en 10 m/s.
    c - Trazar un gráfico posición-tiempo, para los tres vehículos, vistos desde tierra.
    d - Elegir una alternativa del inciso (b), y hallar con qué vehículo se encuentra, y en qué posición.

Siempre me resistí a resolver este ejercicio. Darle un formato académico es como insultar la inteligencia y el sentido común de los estudiantes. Se trata de un problema que cualquiera resuelve en la ruta sin haber hecho ningún curso de física. De hecho, los policías lo resuelven sin que nadie les enseñe.

Al final me decidí a resolverlo porque darle un encuadre académico sirve para reforzar conceptos y, en última instancia, practicar.

Vamos a un esquema:

Cinemática - No me salen - Ricardo Cabrera    

Te decía... cualquiera hace ese tipo de cuentas (o estimaciones) en la ruta. Si el velocímetro de tu auto marca 100 y te pasa un auto, sabés que marcha a más de 100. Si te parece que se aleja de vos a 40... suponés que ese auto va a 140.

Bueno, los canas no tienen que hacer ninguna estimación: tienen un radar. Miran su propio velocímetro que indica 20, ven un auto adelante que se aleja -según dice el radar- a 15. Inmediatamente saben que el auto está en infracción, porque va a 35, cuando la máxima es 30.

Después ven que atrás se les acerca uno a 5 -según indica el radar-. Saben que marcha a 25, o sea, está en regla.

¿Entendés ahora por qué me negaba a resolverlo?

Vamos a la formalización: sea VAR la velocidad de los autos en la ruta. VAP la velocidad del auto vista por el patrullero, Y VPR la velocidad del patrullero en la ruta. Como siempre tenemos...

VAR = VAP + VPR

Que el auto esté adelante o atrás del patrullero, a 1 km o a 5 km, no afecta en nada, no aporta nada... porque lo que tenemos que comparar son velocidades.

Tal vez lo único diferente que aporta este ejercicio es lo siguiente: el patrullero no es un medio que permite movimientos adentro suyo como sí lo es un tren, un río o el aire... ejemplos típicos de ejercicios anteriores. En el caso del patrullero se trata de un espacio virtual fijo y centrado en el patrullero. En ese espacio loco, lo único que se mantiene en reposo son los agentes de policía y el patrullero mismo. Todo lo demás se mueve: los autos, los mojones de la ruta, la pizzería.

Bueno, te doy las respuestas, pero no me pidas que te lo resuelva.

  
  el rojo está en infracción

marche preso

   
  aumentar en 20 m/s

previamente poner la sirena

   
Los gráficos te los dejo a vos como desafío. Y la pregunta c- te la tengo que traducir: ¿qué ocurre si mantiene su velocidad constante? y ¿qué ocurre si reduce su velocidad en 10 m/s? Una pavada.    
     

DESAFIO: ¿Qué tiene que ver la pizzería en este ejercicio?

 
   
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