Trabajo Práctico: Movimiento relativo a velocidad constante

1. Carrera en la ruta

Pedro conduce su auto a 100 km/h sobre la autopista. Adelanta al auto de Juan, que circula en la misma dirección a 90 km/h.

• a) ¿A qué velocidad ve Pedro al auto de Juan?
• b) ¿Y Juan al auto de Pedro?

2. Medición antigua en el mar

Antes del uso de instrumentos digitales, los marineros estimaban la velocidad del barco con un método ingenioso: ataban una madera a una cuerda con nudos distribuidos regularmente y la arrojaban al agua. La cuerda se iba desenrollando por la borda a medida que el barco avanzaba, mientras se contaba cuántos nudos pasaban en un tiempo determinado (medido con un reloj de arena). Como la madera se movia en forma relativa a la corriente del agua, el calculo de la velocidad del barco es en referencia al agua y no a la Tierra. El barco podía estar avanzando contracorriente pero retrocediendo respecto de tierra si el desplazamiento del agua era más rápida.

Considerá que los nudos están separados 2 m entre sí y que se cuentan cuántos nudos caen por la borda en 20 s. Si se soltaron 40 nudos:

• a) ¿Cuál era la velocidad del barco respecto del agua?
• b) Si la marea tenía una velocidad de 2 m/s respecto de la Tierra en sentido contrario al del barco, ¿cuál era la velocidad del barco respecto de la Tierra?

3. Choques distintos

Compará dos situaciones:

• a) Un auto choca contra una pared a 15 km/h.
• b) Un auto que va a 100 km/h choca por atrás a otro que va a 90 km/h.

Justificá, usando argumentos físicos, cuál de los dos choques podría resultar más dañino.

4. Avioneta y viento cruzado

Una avioneta necesita alcanzar 120 km/h respecto del aire para despegar. Sopla un viento constante de 30 km/h de este a oeste. Si la pista de despegue está en esa misma dirección:

• a) ¿Cuál es la velocidad mínima que debería moverse el avión respecto al suelo para poder despegar?
• b) ¿En qué sentido debe recorrer la pista? Justificá.

5. Emergencia en el tren

Un tren se desplaza a 36 km/h respecto de la vía. Un pasajero en el último vagón observa fuego y corre hacia la locomotora a 10 m/s respecto del tren. ¿A qué velocidad lo observa correr alguien que está en la estación?

6. Nadador en el río

Un nadador avanza a 5 km/h respecto del agua en un río que fluye a 2 km/h respecto de la Tierra. El nadador se dirige aguas arriba.

• a) ¿A qué velocidad se mueve el nadador respecto de la Tierra?
• b) ¿Y si en cambio nadara aguas abajo?

7. Bicicleta y viento a favor

Sofía pedalea a 15 km/h en un camino rural. Sopla un viento a 5 m/s en la misma dirección.

• a) ¿Cuál es la velocidad del viento respecto de Sofía?
• b) Si en cambio el viento soplara en sentido contrario, ¿cuál sería su velocidad relativa?