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Fisica 1° · 2024
Libro de Física 1 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Trayecto de un empleado postal: coordenadas geográficas y magnitudes escalares

📄 ejercicios fisica 🎓 bachillerato · 1° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Respuesta rápida

Trayecto: 3,7 km al N, luego 4,9 km al E, luego 4,8 km al NE (45°). Posición final: (8,3 km E; 7,1 km N). Distancia total: 13,4 km.

📚 exercise fisica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 3 min lectura

Solución — Página 28

Fisica 1° · 2024

5
Ejercicio 5

Un empleado postal conduce su camión por la ruta mostrada en la figura. Describir el trayecto utilizando coordenadas geográficas y magnitudes escalares, tomando como origen de coordenadas la posición de inicio del movimiento.

a
Parte 5.a

El trayecto se compone de tres tramos rectilíneos consecutivos:

  1. Primer tramo (vertical, hacia el norte): desde el origen (punto de inicio) el camión se desplaza hacia el Norte una distancia de d_1 = 3.7 \, \text{km}.

    • Coordenadas del primer punto de quiebre: (0 \, \text{km},\; 3.7 \, \text{km})
  2. Segundo tramo (horizontal, hacia el este): al llegar a la intersección, el camión gira 90^\circ y se dirige hacia el Este una distancia de d_2 = 4.9 \, \text{km}.

    • Coordenadas del segundo punto de quiebre: x_2 = 0 + 4.9 = 4.9 \, \text{km}, \qquad y_2 = 3.7 \, \text{km} (4.9 \, \text{km},\; 3.7 \, \text{km})
  3. Tercer tramo (incluido, al noreste): el camión gira formando un ángulo de 45^\circ con la horizontal y recorre d_3 = 4.8 \, \text{km} en dirección Noreste (NE).

    • Componentes del tercer tramo: \Delta x_3 = 4.8 \cdot \cos 45^\circ = 4.8 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} \approx 3.39 \, \text{km} \Delta y_3 = 4.8 \cdot \sin 45^\circ = 4.8 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} \approx 3.39 \, \text{km}
  4. Posición final (respecto al origen): se suman las componentes de los tres tramos: x_f = 4.9 + 3.39 = 8.29 \, \text{km} y_f = 3.7 + 3.39 = 7.09 \, \text{km}

    Posición final aproximada: (8.3 \, \text{km Este},\; 7.1 \, \text{km Norte})

5
Ejercicio 5

Distancia total recorrida (magnitud escalar):

d_{\text{total}} = 3.7 + 4.9 + 4.8 = 13.4 \, \text{km}

Respuesta

El camión parte del origen, recorre 3.7 \, \text{km} al Norte, luego 4.9 \, \text{km} al Este y finalmente 4.8 \, \text{km} en dirección Noreste (45^\circ), quedando a 8.3 \, \text{km} al Este y 7.1 \, \text{km} al Norte del punto de inicio; la distancia total recorrida es 13.4 \, \text{km}.

Contenido de la página

5. Leo el siguiente problema y realizo las actividades a continuación: Un empleado postal conduce su camión por la ruta que se muestra en la siguiente figura:

Figura: ruta del camión postal

La figura muestra un camión que parte de un punto marcado "Inicio", sube en vertical 3,7 km hacia el Norte, gira a la derecha y recorre 4,9 km hacia el Este, y finalmente toma una inclinación de 45° recorriendo 4,8 km en dirección Noreste. Se incluye una rosa de los vientos con los puntos cardinales N, S, E y O.

Fuente: https://ln9.cl/qiyu2

a) Describo el trayecto del empleado postal, utilizando las coordenadas geográficas y las magnitudes escalares, hasta llegar a su posición final. Tomo como el origen de coordenadas a la posición de inicio del movimiento.

Ejemplos resueltos

Describir el primer tramo del trayecto tomando el inicio como origen.

Desde el origen el camión se mueve hacia el Norte 3,7 km, por lo que su posición es (0 km E, 3,7 km N).

Tabla

Tramo Dirección Distancia Coordenada final (E, N)
1 Norte 3,7 km (0 km, 3,7 km)
2 Este 4,9 km (4,9 km, 3,7 km)
3 Noreste (45°) 4,8 km (8,29 km, 7,09 km)

Fórmulas y ecuaciones

\cos 45^\circ = \sin 45^\circ = \frac{\sqrt{2}}{2} \approx 0.707

x_f = \sum d_i \cos\theta_i, \quad y_f = \sum d_i \sin\theta_i

d_{total} = 3.7 + 4.9 + 4.8 = 13.4 \, \text{km}

\Delta x_3 = 4.8 \cos 45^\circ \approx 3.39 \, \text{km}

\Delta y_3 = 4.8 \sin 45^\circ \approx 3.39 \, \text{km}

x_f = 4.9 + 3.39 = 8.29 \, \text{km}

y_f = 3.7 + 3.39 = 7.09 \, \text{km}

Glosario (5)

Trayecto
Camino o línea que sigue un móvil durante su movimiento; describe la sucesión de posiciones recorridas.
Magnitud escalar
Cantidad que se define únicamente con un número y una unidad, como la distancia recorrida.
Coordenadas geográficas
Ubicación de un punto mediante los puntos cardinales Norte, Sur, Este y Oeste respecto de un origen.
Desplazamiento
Noreste (NE)
Dirección intermedia entre el Norte y el Este, formando 45° con cada uno de ellos.

Preguntas para practicar

¿Por qué la distancia total recorrida es mayor que la magnitud del desplazamiento total?

Porque la distancia total suma todos los tramos recorridos sin importar el sentido (13,4 km), mientras que el desplazamiento es el vector que une el inicio con el final; al tener los tramos distintas direcciones, parte de los desplazamientos parciales se cancelan, dando una magnitud menor (≈ 10,87 km).

¿Qué coordenadas geográficas tiene la posición final del camión respecto al inicio?

Aproximadamente 8,3 km al Este y 7,1 km al Norte del punto de inicio, es decir, en la dirección Noreste a unos 10,87 km del origen.

Temas y conceptos clave

Descripción de un trayectoCoordenadas geográficasMagnitudes escalaresDescomposición de un vector en componentestrayectodesplazamientoorigen de coordenadasmagnitud escalarcomponentes de un vectorNoreste 45°

Fuentes y referencias

  • https://ln9.cl/qiyu2
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Figuras de la página (1)

Plano con la ruta de un camión postal: sube 3,7 km al Norte, gira y avanza 4,9 km al Este, luego sigue 4,8 km en diagonal con un ángulo de 45°; incluye rosa de los vientos N-S-E-O y tres imágenes del camión en los distintos tramos.
Figura 1 image

Preguntas que la gente también hace

¿Cómo se describe un trayecto usando coordenadas geográficas N-S-E-O?
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¿Cómo se descompone un vector inclinado de 45° en sus componentes horizontal y vertical?
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¿Cuál es la diferencia entre distancia recorrida y desplazamiento en un movimiento plano?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Sistema de coordenadas cartesianas y ejes Este-Oeste / Norte-Sur
  • • Sentidos geográficos (N, S, E, O)
  • • Funciones seno y coseno
  • • Suma de vectores por componentes
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Cálculo del vector desplazamiento y velocidad media en movimiento plano
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  1. Leo el siguiente problema y realizo las actividades a continuación: Un empleado postal conduce su camión por la ruta que se muestra en la siguiente figura:

Fuente: https://n9.c//giyu2

a) Describo el trayecto del empleado postal, utilizando las coordenadas geográficas y las

magnitudes escalares, hasta llegar a su posición final. Tomo como el origen de coordenadas a la posición de inicio del movimiento.

Texto de Física \ >7

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