Problema nº 10 de movimiento relativo - TP08

Enunciado del ejercicio nº 10

Una avioneta cuya velocidad respecto del aire es 205 km/h, pasa sobre la ciudad A, dirigiéndose hacia la ciudad B situada 400 km al norte de A. La oficina meteorológica en tierra le informa que sopla viento en dirección este-oeste, a 45 km/h.

a) Determinar la dirección en que se desplaza la avioneta en esas condiciones.

b) Hallar el ángulo que debe desviar su rumbo, para desplazarse efectivamente hacia B, suponiendo que se mantienen constantes las velocidades.

c) Hallar cuánto tardará en llegar.

Desarrollo

Datos:

vᵣ = 205 km/h

x = 400 km

vviento = 45 km/h

Fórmulas:

Ecuación de la variación de velocidad en función del desplazamiento y del tiempo

Teorema de Pitágoras

h² = a² + b²

Esquema:

Esquema del movimiento relativo

Esquema del movimiento relativo

Solución

a)

Aplicando trigonometría, la dirección con respecto al norte es:

Cálculo de la dirección

Reemplazamos por los valores y calculamos:

Cálculo de la dirección

Resultado, la dirección en que se desplaza la avioneta es:

α = 12° 22' 51"

b)

El esquema es:

Esquema de movimiento relativo

Cálculo de la dirección

Reemplazamos por los valores y calculamos:

Cálculo de la dirección

Resultado, el ángulo para corregir su rumbo es:

α = 12° 40' 49" en dirección NE

c)

Debemos calcular la velocidad en dirección S-N.

Aplicando el Teorema de Pitágoras:

vavión² = vviento² + vSN²

Cálculo de la velocidad

Reemplazando:

Cálculo de la velocidad

Calculando:

Cálculo de la velocidad

vSN = 200 km/h

Luego:

Ecuación de la velocidad en función del desplazamiento y del tiempo

Ecuación del tiempo en función del desplazamiento y de la velocidad

Reemplazamos por los valores y calculamos:

Cálculo del tiempo

Resultado, el tiempo empleado para llegar al punto B es:

t = 2 h

Ejemplo, cómo resolver un problema de movimiento relativo. Nivel medio, secundaria, bachillerato, ESO.

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