Question

2. Un estudiante preocupado porque falta poco para la primera práctica calificada camina pensativo de un lado al otro en su habitación de 5,00 m de largo. Si se desplaza de un extremo al otro de la habitación, haciendo ese recorrido tres veces (ida y vuelta) en línea recta durante 2,50 min y luego se detiene
a) la posición final,
b) el desplazamiento total
c) la velocidad media
d) la rapidez media

Answer 1

Sería la b) el desplazamiento total

Answer 2

Del estudiante que se mueve de un lado a otro de la habitación se obtuvo las siguiente información:

• Posición final = 5i m
• Desplazamiento total = 5 m.
• Velocidad media = 2i m/min
• Rapidez media = 6 m/min

Cada vez que el estudiante se mueve cambia su posición que, al hacerlo en línea recta, se mantiene en el eje x. Su desplazamiento dependerá de la posición al iniciar y al finalizar el recorrido.

¿Cómo se calcula el desplazamiento?

El desplazamiento entre las posiciones Ri y Rf es:

ΔR = √((Xf - Xi)^2+(Yf-Yi)^2)

donde:

• ΔR: es el desplazamiento.
• Xf,Yf: son las posiciones finales en x y y respectivamente.
• Xi,Yi: son las posiciones iniciales en x y y respectivamente.

En este problema solo se trabajará con las x, ya que al moverse en línea recta y siempre valdrá cero.

• Parte a): Posición final del estudiante:

Llamemos su posición inicial R =0:

Ro = 0i m

Al moverse en un sentido el desplazamiento será positivo, mientras que en sentido contrario será negativo, ya que hizo el recorrido 3 veces:

X2 = X1 + ΔX₁ + ΔX₂ + ΔX₃

X2 = 0 + 5 - 5 + 5

X2 = 5 m

Entonces la posición final es:

Rf = 5i m

• Parte b): Desplazamiento total:

Sustituyendo posición 2 y la inicial en la ecuación de desplazamiento:

ΔR = √((5-0)^2)

ΔR = 5 m

• Parte c): Velocidad media:

Se obtiene restando la posición final menos la inicial y dividiendo entre la variación del tiempo:

V = (R2-R1) / Δt

V = (5i-0i)/2.5

V = 2 m/min

• Parte d): Rapidez media:

Se obtiene dividiendo la distancia recorrida entre la variación del tiempo:

|V| = (D1+D2+D3) / Δt

|V| = (5+5+5)/2.5

|V| = 6 m/min

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