Question

Una persona trota avanzando hacia el este 300 m, luego al sur 400 m y finalmente al oeste 600 m. El tiempo empleado es de 9 minutos y 20 segundos. Halle la distancia recorrida, y su rapidez.

Answer 1

La distancia recorrida es de 1300 metros. El desplazamiento es de 500 metros. La velocidad es de 0,89 m/s. La rapidez es de 2,32 m/s

Solución

Como en el enunciado se hace referencia a los puntos cardinales, ubicaremos a estos puntos en el plano.  

Representando el problema en el plano cartesiano.

Los puntos cardinales son referencias geográficas que se utilizan para ubicarnos en la Tierra. Estas referencias se definen en base al eje de rotación: el sur y norte apuntan hacia los polos geográficos, mientras que el este y oeste en direcciones perpendiculares a este eje.

Siendo en el plano cartesiano el eje X también llamado eje de la las abscisas representa la dirección este –oeste, y el eje Y llamado el eje de las ordenadas representa la dirección norte – sur

Donde tomamos donde la persona empezó a correr como centro de origen (0,0) en la intersección de los ejes de X e Y

Luego al estar dividido el plano cartesiano en cuatro cuadrantes, se toma el semieje positivo del eje X como la dirección Este, el semieje negativo del eje X como la dirección Oeste y el semieje negativo del eje Y como la dirección Sur

Distancia Recorrida

La persona parte del punto A(0,0) avanzando hacia el Este 300 metros, por lo tanto se desplaza hasta el punto B(0,300), luego desde este punto desarrolla  un recorrido en dirección Sur recorriendo 400 metros hasta alcanzar el punto C(300,-400), desde donde luego avanza finalmente 600 metros al Oeste donde termina su trayectoria de distancia en el punto D(-300-400)    

Por tanto    

$\large \textsf{Desde el punto A al B recorre 300 metros en direcci\'on Este } }}$

$\large \textsf{Desde el punto B al C recorre 400 metros en direcci\'on Sur } }}$  

$\large \textsf{Desde el punto C al D recorre 600 metros en direcci\'on Oeste } }}$

Luego la distancia recorrida se reduce a una suma de distancias por cada tramo realizado

$\boxed{\bold { Distancia \ Recorrida =300 \ metros \ + 400 \ metros\ + 600 \ metros } }}$

$\large\boxed{\bold { Distancia \ Recorrida =1300 \ metros } }}$  

Desplazamiento

El desplazamiento está dado por la distancia recorrida desde el punto inicial hasta el punto final de la trayectoria.

$\large\textsf{ Donde el punto inicial est\'a dado por el origen de coordenadas:} } }}$

$\boxed{\bold { A (0,0) }}$

$\large\textsf{ Y donde el punto donde termina el trayecto est\'a dado por } }}\\\large\textsf{ el par ordenado:} } }}$

$\boxed{\bold { D (-300,-400) }}$

Empleamos la fórmula de la distancia para determinar el desplazamiento

$\boxed{ \bold { Desplazamiento = \sqrt{(x_{2} - x_{1} )^{2} +(y_{2} -y_{1} )^{2} } } }$

Sustituimos los valores de los puntos en la fórmula de la distancia

$\boxed{ \bold { Desplazamiento = \sqrt{((-300) - 0 )^{2} +((-400) -0 )^{2} } } }$

$\boxed{ \bold { Desplazamiento = \sqrt{(-300) ^{2} +(-400) ^{2} } } }$

$\boxed{ \bold { Desplazamiento = \sqrt{90000 +160000 } } }$

$\boxed{ \bold { Desplazamiento = \sqrt{250000 } } }$

$\large\boxed{ \bold { Desplazamiento = 500 \ metros } }$

Dado que el tiempo empleado en la trayectoria es de 9 minutos y 20 segundos, convertimos el valor del tiempo a segundos

Dado que un minuto tiene 60 segundos

Multiplicamos el valor del tiempo por 60 para convertir los 9 minutos a segundos, adicionando los 20 segundos restantes

$\boxed{\bold {( 9 \ minutos \ . \ 60 ) + 20 \ segundos }}$

$\boxed{\bold {540 \ segundos + 20 \ segundos = 560 \ segundos}}$

Velocidad

$\boxed{\bold { Velocidad = \frac{Desplazamiento}{Tiempo} }}$

Reemplazando

$\boxed{\bold { Velocidad = \frac{500 \ m }{560 \ s} }}$

$\large\boxed{\bold { Velocidad = 0,89 \ m/s }}$

Rapidez

$\boxed{\bold { Rapidez = \frac{Distancia \ Recorrida }{Tiempo} }}$

Reemplazando

$\boxed{\bold { Rapidez = \frac{1300 \ m }{560 \ s} }}$

$\large\boxed{\bold { Rapidez = 2,32\ m / s }}$

Answer 2

Para la persona que está trotando se obtiene:

1. La distancia total recorrida es de 1300 metros.
2. La rapidez que tuvo durante el recorrido fue de 2,32 m/s.

¿Qué es la Rapidez?

La rapidez se define como la distancia que recorre un móvil por cada unidad de tiempo.

En el Sistema Internacional de Unidades, la rapidez se mide en metros por segundo (m/s).

La expresión para determinar la rapidez de un móvil viene dada por:

v = d/t

Siendo:

• v: la rapidez.
• d: la distancia recorrida.
• t: el tiempo que dura el movimiento.

La distancia total que recorre la persona se determina sumando la distancia que recorre en cada una de sus etapas.

d = 300 m + 400 m + 600 m

d = 1300 m

Luego, el tiempo empleado es de 9 minutos y 20 segundos, pero se debe transformar de minutos a segundos, con la relación: 1 minuto equivale a 60 segundos.

t = 9 min + 20 s

t = 9 min * (60s/1 min) + 20 s

t = 540 s + 20 s

t = 560 s

Finalmente, la rapidez resulta:

v = 1300 m/560 s

v = 2,32 m/s

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