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

\[ \begin{gather} \bbox[background:#99CCFF; padding:10px; border-radius:10px;] {S=S_0+vt} \end{gather} \]

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

\[ \begin{gather} \bbox[background:#FFCCCC; padding:10px; border-radius:10px;] {S=-150-40t} \end{gather} \]

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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