Enunciado

dificultad
Dificultad intermedia para los ejercicios de nivel intermedio

Un veh铆culo circula a una velocidad de 60 km/h durante 1 hora, despu茅s se para durante 2 minutos y luego regresa hacia el punto de partida a una velocidad de 10 m/s durante 30 minutos. Sabiendo que la trayectoria seguida es una l铆nea recta, calcular en unidades del S.I.:

a)聽La posici贸n final.
b)聽El espacio total recorrido.聽
c)聽La velocidad media.聽

Soluci贸n

En este ejercicio, el veh铆culo realiza su viaje en tres tramos o trayectos:

Trayecto 1. El veh铆culo circula a 60 km/h durante 1 hora. Se trata de un m.r.u. ya que avanza en l铆nea recta y a velocidad constante.
Trayecto 2. El veh铆culo se detiene durante 2 min.
Trayecto 3. El veh铆culo vuelve a 10 m/s y tarda 30 minutos en direcci贸n al punto de partida. Nuevamente se trata de un m.r.u.

Datos Trayecto 1

Velocidad Inicial (v0)
v0=60km/h = 60 km/h 路 1000 m/km 路 1/3600 h/s = 16.67 m/s聽

Posici贸n Inicial (x0)
x0 = 0 m

Instante de tiempo final del trayecto
t = 1 h = 1h 路 3600 s/h = 3600 s聽

Espacio recorrido inicial
s0 = 0 m

La posici贸n inicial es 0 m, pero cuando transcurre una hora, su posici贸n en ese instante (que llamaremos x1) es:

x1=x0+vtx1=0m+16.67m/s3600sx1=60012m

Luego el espacio recorrido durante este trayecto (que llamaremos s1) ser谩:

s1=x1-x0s1=60012m-0ms1=60012m

Datos Trayecto 2

Velocidad Inicial (v2)
v2 = 0 m/s

Instante final
t = 2 min = 2 min 路 60 s/min = 120 s

Como el veh铆culo no se mueve la posici贸n final (que llamaremos x2) es la misma que en el trayecto anterior, luego:
x2 = x1 = 60012 m

y el espacio recorrido (que llamaremos s2) es nulo, por tanto:
s2 = 0 m.

Datos Trayectoria 3

Velocidad Inicial (v3)
v3 = 10 m/s

Instante de tiempo final
t = 30 min 路 60 s/min = 1800 s

El espacio recorrido durante este trayecto (que llamaremos s3) es:聽

s3=10m/s1800s=18000m

Como en este trayecto, el veh铆culo circula en sentido contrario a como lo hac铆a en el primer trayecto, su nueva posici贸n (que llamaremos x3) ser谩:

x3=60012m-18000m=42012m

Cuesti贸n a)

La posici贸n al final (que llamaremos x)聽de todo el recorrido, es la posici贸n final del 煤ltimo trayecto, o lo que es lo mismo:

x=x3=42012m

Cuesti贸n b)

El espacio total recorrido (que llamaremos s), ser谩 la suma de los espacios recorridos en cada uno de los trayectos, por lo tanto:

s=s1+s2+s3s=60012m+0m+18000ms=78012m

Cuesti贸n c)

La velocidad media es el espacio recorrido por el veh铆culo dividido por el tiempo invertido en llevarlo a cabo. En nuestro caso:

vm=78012m3600s+120s+1800svm=14.13m/s

Autor art铆culo
Sobre el autor
Jos茅 L. Fern谩ndez es ingeniero de telecomunicaciones, profesor y curioso por naturaleza. Dedica su tiempo libre a escribir art铆culos para Fisicalab y a ayudar a Link a salvar Hyrule.

F贸rmulas

Estas son las principales f贸rmulas que debes conocer para resolver este ejercicio. Si no tienes claro su significado, te recomendamos que consultes la teor铆a de los apartados relacionados. Adem谩s, en ellos encontrar谩s, bajo la pesta帽a F贸rmulas, los c贸digos que te permitir谩n integrar estas f贸rmulas en programas externos como por ejemplo Word o Mathematica.


Y ahora... consulta m谩s ejercicios relacionados o la teor铆a asociada si te quedaron dudas.