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Fisica 3° · 2024
Libro de Física 3 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Cálculo de la velocidad lineal en el Ecuador terrestre

📄 ejercicios fisica 🎓 bachillerato · 3° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Respuesta rápida

Velocidad lineal en el Ecuador: v = \dfrac{2\pi R}{T} \approx 464 \, \text{m/s}, equivalente a \approx 1\ 670 \, \text{km/h}.

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

Solución — Página 47

Fisica 3° · 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. Identifico los datos: radio terrestre R = 6\ 378 \, \text{km} = 6\ 378\ 000 \, \text{m}, y el período de rotación de la Tierra T = 24 \, \text{h} = 24 \times 3\ 600 \, \text{s} = 86\ 400 \, \text{s}.
  2. Un punto en el Ecuador recorre en cada vuelta completa la circunferencia ecuatorial, de longitud C = 2\pi R: C = 2\pi (6\ 378 \, \text{km}) = 2 \times 3{,}1416 \times 6\ 378 \, \text{km} \approx 40\ 074 \, \text{km}
  3. La velocidad lineal es el espacio recorrido dividido entre el tiempo empleado, es decir v = \dfrac{C}{T} = \dfrac{2\pi R}{T}: v = \frac{40\ 074 \, \text{km}}{24 \, \text{h}} \approx 1\ 670 \, \text{km/h}
  4. Expreso el resultado en unidades SI (metro por segundo), sabiendo que 1 \, \text{km/h} = \dfrac{1}{3{,}6} \, \text{m/s}: v = \frac{40\ 074\ 000 \, \text{m}}{86\ 400 \, \text{s}} \approx 463{,}8 \, \text{m/s} O bien: v = \dfrac{1\ 670 \, \text{km/h}}{3{,}6} \approx 464 \, \text{m/s}.
  5. Verificación de orden de magnitud: unos 464 \, \text{m/s} equivalen a poco menos de 1{,}7 \times 10^{3} \, \text{km/h}, valor coherente con la rapidez de rotación de la Tierra en la línea ecuatorial (cerca de 465 \, \text{m/s}). La velocidad disminuye hacia los polos, donde el radio de giro se anula y v = 0.
Respuesta

v \approx 464 \, \text{m/s} (equivalentemente \approx 1\ 670 \, \text{km/h}).

Contenido de la página

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}.

(Desarrollo del trabajo en las retículas de la página.)

Ejemplos resueltos

Un punto en el Ecuador gira con radio R = 6\ 378 \, \text{km} y período T = 24 \, \text{h}. Calcular su velocidad lineal.

C = 2\pi(6\ 378) \approx 40\ 074 \, \text{km}; v = \dfrac{40\ 074}{24} \approx 1\ 670 \, \text{km/h} \approx 464 \, \text{m/s}.

Fórmulas y ecuaciones

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

C = 2\pi R

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

v = \dfrac{1\ 670 \ \text{km/h}}{3{,}6} \approx 464 \ \text{m/s}

Glosario (3)

Velocidad lineal
Rapidez con la que un punto recorre un arco de trayectoria por unidad de tiempo; en un giro se calcula como v = 2πR/T.
Período de rotación
Tiempo que tarda un cuerpo en completar una vuelta completa sobre su eje; para la Tierra es aproximadamente 24 horas.
Ecuador terrestre
Círculo máximo perpendicular al eje de rotación, donde el radio de giro de la Tierra alcanza su valor máximo.

Temas y conceptos clave

Movimiento de rotación de la TierraVelocidad lineal en movimiento circularConversión de unidadesvelocidad linealperíodo de rotacióncircunferencia ecuatorialmovimiento circular
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📌 Antes de leer esto
  • • Circunferencia y fórmula C = 2πR
  • • Relación entre velocidad, espacio y tiempo
  • • Conversión de unidades de horas a segundos y de km/h a m/s
Siguiente tema sugerido
Velocidad angular y relación entre velocidad lineal y angular (v = ω·R)
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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.

46 Texto de Física

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