El nadador olímpico Michael Phelps recorre una piscina de 50.0m a una rapidez media de 2.00m/s y regresa al punto de partida con una rapidez media de 6.48km/h. Cuál es la rapidez media de todo el recorrido?
Respuestas
La velocidad implica dirección y rapidez. La rapidez, a diferencia de la velocidad, es una magnitud escalar, y relaciona la distancia en que se mueve un cuerpo durante un tiempo determinado. Se expresa por la ecuación:
Rm = Xt / Tt
Para resolver este problema diremos que X = d = desplazamiento
En primer lugar se deben igualar las unidades de la rapidez, ya que las tenemos expresadas en m/s y Km/h. Las llevaremos a m/s:
1 Km/h equivale a 0.27777777777778 m/s, por lo que:
1 Km/h …………………………… 0.27777777777778 m/s
6,48 Km/h ……………….. X
X = 1,8 m/s, que es la rapidez expresada en m/s.
Existen varias formas de determinar la rapidez media, en este caso calcularemos el tiempo total, y dada la distancia total, obtendremos la rapidez media:
t₁ = d₁/R₁
t₁ = 50m / 2 m/s
t₁ = 25 s
t₂ = d₂/R₂
t₂ = 50m / 1,8 m/s
t₂ ≈ 27,78 s
t (total) = 25 s + 27,78 s = 52,78 s
Conocida la distancia total (dt), que es de 100 m (50 m de ida y 50 m de vuelta) expresamos y calculamos:
Rm = 100 m / 52,78 s
Rm = 1,89 m/s
La rapidez media de todo el recorrido hecho por Phelps es de 1,89m/s.