El vector de posición de un móvil es ¬r ⃗ ( t) =2t3 i ⃗+5t2j ⃗, en unidades SI. Calcula:
a. la velocidad media entre los instantes t = 0 s y t = 3 s;
b. la velocidad instantánea;
Respuestas
Respuesta:
Hola,
El vector posición del móvil está dado por :
A estas alturas deberías saber que la componente a la cual acompaña i es la que corresponde al eje x, así mismo , la componente j corresponde a la coordenada del eje y.
Comencemos :
a) Velocidad media entre t = 0s y t = 3s
Para esto, simplemente calculamos la posición entre ambos tiempos y dividimos esto entre el intervalo de tiempo, esto es, en 3s :
r(0) = (0,0)
r(3) = ( 2(3)³ , 3²) = (54,9)
Obs : r(t) = (a,b) equivale a r(t) = ai + bj , sólo es otra forma de escribirlo, recuerda que son vectores.
Calculamos la diferencia :
r(3) - r(0) = (54,9)
Dividimos por 3,
b) Velocidad instantánea
La velocidad instantánea consiste en la derivada de la posición respecto al tiempo, entonces:
Acá no hay diferencias de tiempos, es instantáneo, entonces hallamos los valores para los tiempos 0 y 3 :
c) Aceleración instantánea
La aceleración instantánea corresponde a la segunda derivada de la posición respecto al tiempo, ó también a la derivada de la velocidad respecto al tiempo, como ya tenemos la primera derivada de la posición, derivamos nuevamente y obtenemos la aceleración :
d) Aceleración y velocidad instantánea en tiempo t = 1 s
Ya tenemos las expresiones, sólo evaluamos con t=1 :
Eso sería todo, cualquier duda la escribes en los comentarios,
Salu2 :).
Explicación: