NO ME SALEN
PROBLEMAS RESUELTOS DE FÍSICA DEL CBC


 

manolito

 
 
NMS c7.10* -Sólo una de estas afirmaciones, sobre un nadador que cruza un río perpendicularmente desde A hasta B, nadando siempre a la misma velocidad, todos los días y en el mismo lugar, es verdadera.  
        a) Sólo nada en forma oblicua a la orilla cuando el río va rápido.
        b) Tarda más cuando el río va más lento.
        c) Tarda menos cuando el río va más rápido.
        d) El río nunca va más rápido que lo que nada el nadador.
        e) En cada cruce el desplazamiento es diferente.
        f) Tarda siempre lo mismo no importa la corriente.
 
 

Dejame que rehaga el dibujo:

   
Apenas si le hice una modificación al esquema del enunciado, fijate. La velocidad de río la dibujé en rojo, como es mi costumbre: es la velocidad del sistema móvil (VRT). La del nadador que cruza perpendicularmente: verde, como de costumbre (VNT), que acá, en este problema, la voy a llamar velocidad de cruce. Notarás que estoy usando la misma nomenclatura de siempre.
   

Parece lógico que el nadador tenga que apuntar un poco hacia la izquierda para poder hacer el cruce en forma perpendicular. Voy a llamar velocidad de nado (VNR) a la del nadador experto que cruza siempre perpendicular, pero braceando siempre del mismo modo.

Como siempre, las tres velocidades cumplen:

   

   
Acá las muestro en un típico gráfico de suma de vectores. Lo hice tres veces, para velocidades crecientes del río. Fijate que el vector azul, que representa la velocidad de nado, ¡lo hice siempre del mismo largo!    
 

   

A la vista de esto podemos encontrar rápidamente la respuesta correcta. Pero vamos a hacer otra cosa: analizaremos una por una las respuestas, falsando las incorrectas y demostrando la verdadera.

a) Sólo nada en forma oblicua a la orilla cuando el río va rápido.
Se ve claramente que es FALSA ya que siempre debe nadar en forma oblicua. En la única ocasión en la que podría nadar en forma perpendicular sería aquella en que el río estuviese detenido. Pero esa clase de ríos no existen en la cabeza de los profesores del CBC.

b) Tarda más cuando el río va más lento.
En el gráfico triple se ve que es al contrario, o sea FALSA, ya que la velocidad de cruce es mayor cuanto menor sea la del río.

c) Tarda menos cuando el río va más rápido.
Por el mismo razonamiento anterior esta también es FALSA.

d) El río nunca va más rápido que lo que nada el nadador.
Mirando los triangulitos se ve que ésta es la VERDADERA. La velocidad de cruce es perpendicular a la del río, por definición del enunciado. Luego, los triángulos siempre son rectángulos. La velocidad de nado es la hipotenusa y las otras, los catetos. Y según demostró Euclides en 1743, un cateto nunca puede ser mayor que la hipotenusa.

e) En cada cruce el desplazamiento es diferente.
El desplazamiento es la trayectoria recta AB. Mientras el río no se ensanche, la trayectoria es siempre la misma. Por lo tanto, FALSA.

f) Tarda siempre lo mismo no importa la corriente.
Acordate lo que discutimos en e): la trayectoria es siempre la misma y la velocidad de cruce va cambiando según la velocidad del río, entonces: no siempre tarda lo mismo. Cuanto más rápido avance el río más tardará en llegar a la otra orilla. FALSA. (No vos, la respuesta f).

CONCLUSION: Volvé a mirar los gráficos de velocidad y decime si no es cierto lo que sigue. A medida que el río va más rápido... más tarda el nadador en cruzar el río. Si nadase en posición de nado perpendicular, en cambio, tardaría todos los días lo mismo -lógicamente- arribando a la otra orilla en cualquier posición a derecha de B. Pero este nadador, tiene el capricho de arribar siempre en B; el costo es tardar más cuanto más rápido corra el río.

 
         
*Este ejercicio se tomó en un parcial de Ciudad Universitaria, el primer cuatrimestre de 2006, por la mañana. Se armó un revuelo bárbaro porque el enunciado iba sin figurita, y una buena cantidad de estudiantes no supo cómo interpretar la frase "cruza perpendicularmente". Tuvimos largas negociaciones... y creo que terminamos todos amigos.
   

DESAFIO: First. Buscá la mejor redacción posible para este enunciado, para poder plantear el problema sin gráfico ni figurita. Second. De qué manera cruzaría nuestro nadador un día que está apurado, o sea, cuál es la dirección de nado en la que cruza más rápido.

  Ricardo Cabrera
Algunos derechos reservados. Se permite su reproducción citando la fuente. Este material es absolutamente gratuito; el mejor pago para el trabajo que me tomé es que aceptes el DESAFIO y lo resuelvas. Última actualización ago-06. Buenos Aires, Argentina.