Ejercicio Resuelto sobre Movimiento Unidimensional
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Un motociclista está en movimiento en dirección opuesta a la orientación de la trayectoria, su velocidad, en módulo, es de 40 m/s y en el instante inicial su posición es de −150 m. Determinar:
a) La ecuación horaria que describe el movimiento de este motociclista;
b) El momento en que pasa por el origen.


Datos del problema:
  • Módulo de la velocidad del motorista:    |v| = 40 m/s;
  • Posición en el instante inicial:    S0 = −150 m.
Esquema del problema:

Figura 1

Tomamos una trayectoria con sentido positivo orientado hacia la derecha.

Solución

a) Queremos encontrar una función del tipo
\[ \begin{gather} \bbox[#99CCFF,10px] {S=S_0+vt} \end{gather} \]
la posición inicial ya está dada en el problema, S0 = −150 m, como el motociclista está en movimiento contra de la orientación de la trayectoria su velocidad es (v<0), v = −40 m/s. Por lo tanto, la función buscada será
\[ \begin{gather} \bbox[#FFCCCC,10px] {S=-150-40t} \end{gather} \]

b) Cuando el motorista pasa por el origen tenemos S = 0, sustituyendo este valor en la expresión encontrada en el ítem (a)
\[ \begin{gather} 0=-150-40t\\[5pt] 40t=-150\\[5pt] t=-\frac{150}{40}\\[5pt] t=-3,75\;\mathrm{s} \end{gather} \]
Como no existe tiempo negativo, esto significa que el motociclista no pasa por el origen de la trayectoria (él comienza el movimiento a la izquierda del origen y se mueve hacia la izquierda, alejándose cada vez más del origen).
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