Física UBA XXI Guía 5.4. Cinemática

4. Un río tiene una velocidad estable de 0,500 m/s. Un estudiante nada en contra de la corriente una distancia de 1,00 km y nada de regreso al punto de partida.

 

a. Si el estudiante puede nadar con una velocidad de 1,20 m/s en aguas tranquilas, ¿cuánto tiempo le toma el viaje?

 

viaje de ida

 

veT  = veR + vRT

 

donde

veT = velocidad del estudiante respecto a Tierra

veR = velocidad del estudiante respecto al rio = 1,20 m/s

vRT = velocidad del Rio respecto a Tierra = - 0,50 m/s ( nada contra corriente)

 

reemplazando

veT = 1,20 m/s – 0,50 m/s = 0,7 m/s

 

tiempo que tarda en recorrer 1 km

ti = distancia / velocidad = 1.000 m / 0,7 m/s = 1.429 seg --------------- tiempo de ida

 

 

viaje de vuelta

 

veT  = veR + vRT

 

donde

veT = velocidad del estudiante respecto a Tierra

veR = velocidad del estudiante respecto al rio = 1,20 m/s

vRT = velocidad del Rio respecto a Tierra = 0,50 m/s ( nada a favor de la corriente)

 

reemplazando

veT = 1,20 m/s + 0,50 m/s = 1,7 m/s

 

tiempo que tarda en recorrer 1 km

tv = distancia / velocidad = 1.000 m / 1,7 m/s = 588  seg ------------------ tiempo de vuelta

 

t = ti + tv = 1.429 seg + 588 seg = 2.017 seg  ---------------- tiempo total

b. ¿Cuánto tiempo se requiere en aguas tranquilas para la misma distancia de nado?

 

ti = tv = distancia / velocidad = 1.000 m / 1,20 m/s = 833 seg ---------------- cada tramo

 

t = ti + tv = 2 * 833 seg = 1.667 seg