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Solución del ejercicio n° 9 de movimiento relativo, comparación de velocidades. Problema resuelto. Ejemplo, cómo calcular la velocidad o rapidez relativa
Problema n° 9 de movimiento relativo
Problema n° 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:
- La velocidad con que descienden las gotas de lluvia vistas desde tierra.
- La velocidad con que golpean al parabrisas.
Desarrollo
Datos:
vauto = 10 km/h
α = 60°
Fórmulas:
Teorema de Pitágoras
h² = a² + b²
Esquema:
Esquema del movimiento relativo
Solución
Si el conductor ve que las gotas golpean en forma vertical (perpendicular) al prabrisas y éste tiene una inclinación de 60°, significa que las gotas tienen una inclinación de 30° con la horizontal.
a.
Aplicando trigonometría:
tg α = vy/vauto
vauto·tg α = vy
vy = (10 km/h)·tg 30°
Resultado, velocidad con que descienden las gotas de lluvia es:
vy = 5,77 km/h
b.
Luego, aplicando el Teorema de Pitágoras:
vgota = √vgota² + vy²
vgota = √(10 km/h)² + (5,77 km/h)²
Resultado, velocidad con que las gotas golpean al parabrisas es:
vgota = 11,55 km/h
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Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)
San Martín. Buenos Aires. Argentina.
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