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Fisica 2° · 2024
Libro de Física 2 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

47/274

Cálculo de la velocidad lineal de un punto en el Ecuador terrestre

📄 ejercicios fisica 🎓 bachillerato · 2° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Respuesta rápida

v = 2πR/T = 2π(6 378 km)/24 h ≈ 1 670 km/h ≈ 464 m/s.

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

Solución — Página 47

Fisica 2° · 2024

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Ejercicio 47

a

Calculo la velocidad lineal de un punto situado en el Ecuador de la Tierra, tomando en cuenta que el radio aproximado es de 6\ 378\ \text{km}.

  1. Un punto en el Ecuador describe una circunferencia de radio R = 6\ 378\ \text{km}. La Tierra rota una vuelta completa en un periodo T = 24\ \text{h} (un día sidéreo, 23\ \text{h}\ 56\ \text{min}, da prácticamente el mismo resultado).

  2. La circunferencia recorrida es: C = 2\pi R = 2\pi (6\ 378\ \text{km}) = 40\ 074{,}2\ \text{km}

  3. La velocidad lineal es la distancia recorrida entre el tiempo empleado: v = \frac{2\pi R}{T} = \frac{40\ 074{,}2\ \text{km}}{24\ \text{h}}

  4. Resuelvo la división: v = 1\ 669{,}8\ \text{km/h}

  5. Para expresarla en ext{m/s}, convierto unidades: 40\ 074{,}2\ \text{km} = 4{,}00742 \times 10^{7}\ \text{m} y T = 24\ \text{h} = 86\ 400\ \text{s}: v = \frac{4{,}00742 \times 10^{7}\ \text{m}}{86\ 400\ \text{s}} = 463{,}8\ \text{m/s}

Verificación de orden de magnitud: 464\ \text{m/s} es cerca de 1{,}4 veces la velocidad del sonido (340\ \text{m/s}), valor razonable para un punto ecuatorial; y como R_{\text{ecuador}} es máximo, esta es la mayor velocidad lineal de rotación de la Tierra.

Respuesta

v \approx 1\ 670\ \text{km/h} \approx 464\ \text{m/s} (velocidad del Ecuador terrestre).

Contenido de la página

Página 47 — Texto de Física (BGU 2)

a) Cálculo: Calculo la velocidad lineal de un punto situado en el Ecuador de la Tierra, tomando en cuenta que el radio aproximado es de 6\ 378\ \text{km}.

La página incluye dos cuadrículas de trabajo (para el desarrollo gráfico o el desarrollo del procedimiento).

Datos:

  • R = 6\ 378\ \text{km} (radio terrestre)
  • T = 24\ \text{h} = 86\ 400\ \text{s} (periodo de rotación)

Fórmula: v = \frac{2\pi R}{T}

Ejemplos resueltos

Calcular la velocidad lineal de un punto en el Ecuador con R = 6 378 km y T = 24 h.

v = \dfrac{2\pi (6\ 378)}{24} = 1\ 669{,}8\ \text{km/h} \approx 464\ \text{m/s}.

Tablas (6)

| Magnitud | Valor |

|---|---|

| Radio R | 6\ 378\ \text{km} |

| Periodo T | 24\ \text{h} = 86\ 400\ \text{s} |

| Circunferencia 2\pi R | 40\ 074{,}2\ \text{km} |

| Velocidad lineal | 1\ 669{,}8\ \text{km/h} = 463{,}8\ \text{m/s} |

Fórmulas y ecuaciones

v = \dfrac{2\pi R}{T} = \omega R

v = \frac{2\pi R}{T}

C = 2\pi R = 2\pi(6\ 378\ \text{km}) = 40\ 074{,}2\ \text{km}

v = \frac{40\ 074{,}2\ \text{km}}{24\ \text{h}} = 1\ 669{,}8\ \text{km/h}

v = \frac{4{,}00742\times10^{7}\ \text{m}}{86\ 400\ \text{s}} = 463{,}8\ \text{m/s}

\omega = \frac{2\pi}{T} = 7{,}27\times10^{-5}\ \text{rad/s}

Glosario (4)

Velocidad lineal
Distancia recorrida por un punto sobre una trayectoria curva dividida por el tiempo empleado; en rotación es v = 2πR/T.
Periodo de rotación
Tiempo que tarda un cuerpo en dar una vuelta completa sobre su eje; para la Tierra es de aproximadamente 24 h.
Ecuador
Círculo máximo equidistante de los polos, donde el radio de rotación de la Tierra es máximo y por lo tanto la velocidad lineal máxima.
Velocidad angular
Ángulo barrido por unidad de tiempo, ω = 2π/T, relacionada con la velocidad lineal por v = ωR.

Temas y conceptos clave

Cinemática de rotaciónVelocidad lineal en la rotación terrestrevelocidad linealperiodo de rotaciónradio terrestrelongitud de circunferenciaecuadorvelocidad angular
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📌 Antes de leer esto
  • • Circunferencia y longitud C = 2πR
  • • Relación entre velocidad, distancia y tiempo v = s/t
  • • Conversión de unidades de horas a segundos y de km a m
  • • Concepto de periodo de rotación
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a) Calculo la velocidad lineal de un punto situado en el Ecuador de la Tierra, tomando en cuenta que el radio aproximado es de 6 378 km.

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