Question

necesito ayuda con mi tarea de física la maestra nos dejo unos problemas pero por mas que e buscado no encuentro como ella quiere que yo responda
si un barco navega en el mismo sentido de la corriente de un rió consume menos combustible que cuando va en sentido contrario a la corriente
pregunta: como explicaría este comportamiento en el consumo de combustible

ya le respondí lo que e encontrado de que al sumar las dos velocidades se obtiene una mayor distancias en menos tiempo y al ir en contra tiene que ir mas rapido que la corriente y a la velocidad del barco se le resta la del rio pero ella no me acpta esa respuesta y logre escuchar que dijo que se explicaba con un teorema pero no me acurdo cual
Ayuda porfabor es para mañana

Answer 1

por el teorema de la conservación de la particula por cantidad de movimiento que al derivarla nos da la ecuación de newton
F=m*a
en el primer caso la fuerza que actúa sobre el barco en el mismo sentido de la corriente es
fc+fb=m*a
donde fc es la fuerza de la corriente y fb la ejercida por el barco
supongamos que quieres llevar la misma aceleración en cada caso (no quieres ir lento) así que la fuerza del barco (para la cual se gastara combustible) es:
(m*a)-fc=fb
ahora, si vas en sentido contrario la fuerza que ejerce la corriente se te resta (porque se opone al movimiento del barco) quedando así
(m*a)=fb-fc
entonces la fuerza que ocupa el barco es
fb=(m*a)+fc
la masa en cualquier caso es la misma (es el mismo barco), la fc también (la corriente impulsa igual) y la a igual (pues pretendes avanzar igual)
entonces, te fijas? como fb en el primer caso es menor que en el segundo? (porque en uno restas y en otro sumas?
eso quiere decir que se ocupa mas combustible en el segundo caso porque ocupamos que el barco ejerza mas fuerza de impulso y vencer la corriente (de no ser así, el barco retrocedería) :)