lunes, 6 de junio de 2011

Movimiento uniformemente variado: Encuentro


Problema:

 Dos puntos A y B están separados por una distancia de 100 m. 
En un mismo momento pasan dos móviles, 
uno desde A hacia B y el otro desde B hacia A, con M.R.U., 
de tal manera que uno de ellos tarda 2 s en llegar al punto B
 y el otro 1,5 s en llegar al punto A .. 

Hallar:

a) El punto de encuentro.

b) El instante del encuentro.

Desarrollo


Datos:

d AB = 100 m
t AB = 2 s
t BA = 1,5 s

Ecuaciones:

v AB = d AB/t AB (1)
v BA = d AB/t BA (2)

El gráfico:

a) Para el punto de encuentro:

d AB = d AO + d BO (3)

Siendo el punto "O" el punto de encuentro.

Como ambos comienzan su movimiento en el mismo instante 
el tiempo de encuentro es el mismo para ambos móviles.

t AO = t BO = t E

Para el encuentro las (1) y (2) ecuaciones quedan:

v AB = d AO/t E
d AB/t AB = d AO/t E

v BA = d BO/t E
d AB/t BA = d BO/t E


Despejamos (t E) y luego igualamos:

t E = t AB.d AO/d AB (4)
t E = t BA.d BO/d AB (5)
t AB.d AO/d AB = t BA.d BO/d AB
t AB.d AO = t BA.d BO


De la ecuación (3):

d AO = d AB - d BO
t AB.(d AB - d BO) = t BA.d BO
t AB.d AB - t AB.d BO = t BA.d BO
t AB.d AB = t AB.d BO + t BA.d BO
t AB.d AB = (t AB + t BA).d BO
d BO = t AB.d AB/(t AB + t BA)
d BO = (2 s)(100 m)/(2 s + 1,5 s)

d BO = 57,14 m (desde el punto B)

ó
d AO = 42,86 m (desde el punto A)

b) Empleando la ecuación (4) ó (5):

t E = (2 s).(42,86 m)/(100 m)

t E = 0,86 s

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