Guía nº 8 de ejercicios resueltos de movimiento relativo

Resolver los siguientes ejercicios

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Problema nº 1

Un automóvil viaja a razón de 60 km/h y pasa a otro que marcha a 45 km/h. ¿Cuál es la velocidad del primero respecto del segundo?

• Respuesta: vᵣ = 15 km/h

Problema nº 2

Una lancha cruza el río en forma perpendicular a la corriente con una velocidad de 12 m/s. Si la velocidad de la corriente de agua es de 4 m/s, ¿cuál es la velocidad de la lancha respecto de la orilla?

• Respuesta: vᵣ = 12,65 m/s

Problema nº 3

Calcular el tiempo empleado en el caso del problema anterior si el río tiene 80 m de ancho.

• Respuesta: t = 6,67 s

Problema nº 4

Un avión marcha de norte a sur con una velocidad de 280 km/h. Si sopla viento de sur a norte a razón de 85 km/h, ¿cuánto tiempo tarda el avión para cubrir una distancia de 800 km?

• Respuesta: t = 4,1026 h

Problema nº 5

Un nadador cruza el río en dirección perpendicular a él, si su velocidad es de 6,5 m/s y la del agua es de 3,6 m/s, ¿cuál es la velocidad resultante?

• Respuesta: v_f = 7,43 m/s

Problema nº 6

Un ciclista que viaja con una velocidad de 50 km/h recibe viento de frente de 18 km/h, ¿qué distancia recorrerá en 1.200 s?

• Respuesta: x = 10.666,7 m

Problema nº 7

Un barco que avanza con rumbo sur, a una velocidad de 1 m/s es atacado por otro, con un torpedo disparado con una velocidad constante de 3 m/s en sentido este-oeste, ¿con qué velocidad el barco ve acercarse el torpedo?

• Respuesta: vᵣ = 3,16 m/s

Problema nº 8

Un remero observa en la otra orilla del río, justo frente a su muelle, una torre; cruza el río perpendicularmente a la orilla con una velocidad de 3 km/h y alcanza la otra orilla a 600 m de la torre. Calcular la velocidad de la corriente si el ancho del río es de 200 m.

• Respuesta: v = 9 km/h

Problema nº 9

En un día de verano en que no hay viento se descarga un chaparrón, de modo tal que las gotas de agua siguen trayectorias verticales. El conductor de un auto que marcha a 10 km/h ve que las gotas llegan en dirección vertical al parabrisas. Sabiendo que el parabrisas forma un ángulo de 60° con la horizontal, determinar:

a) La velocidad con que descienden las gotas de lluvia vistas desde tierra.

b) La velocidad con que golpean al parabrisas.

• Respuesta:

a) v_y = 5,77 km/h;

b) v_gota = 11,55 km/h

Problema 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.

• Respuesta:

a) α = 12° 22' 51";

b) α = 12° 40' 49" en dirección NE;

c) t = 2 h

Problema nº 11

Entre los muelles A y B que están en la misma orilla de un canal rectilíneo hay una distancia de 400 m. Un bote de remos tarda 40 s en ir de A hasta B, y 50 s en regresar. Considerando constantes los módulos de las velocidades del bote respecto del agua y de la corriente respecto de la orilla, hallar los valores de los mismos.

• Respuesta: v_remero = 9 m/s; v_c = -1 m/s (para la ida)

Bibliografía:

"Física". Hernán Miguel y Marcelo C. Cánepa. 1983. Argentina.

Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina