El movimiento relativo

Respuestas: Carlos mira a Juan: -10 km/h. María a Carlos: 0 km/h. Pepito los ve a sus velocidades respectivas 6º km/h y 50 km/h.

Mira este video que te explica el tema:

¿Entiende por qué para hablar de movimiento primero hay que decir respecto a qué?

           Lo que debemos hacer es definir algún marco de referencia que es una posición fija para todo observador y se da cualquier descripción de movimiento en referencia a este marco.

           También cuando decimos que algo se está moviendo, la primera pregunta es ¿respecto a qué?, y al definirlo estamos hablando del marco de referencia.

           Ejemplos de cómo podemos usar marcos de referencia para dar una descripción, podemos decir que usted está 3m norte y 4 m este de la puerta del aula. Que el carro azul se mueve a 60 km/h respecto a un observador en la calle, no respecto a otro carro en movimiento.

           Al hablar de un marco de referencia; entonces, podemos definir las posiciones exactas.

            Ahora por favor haga uso de los conocimientos de suma de vectores consecutivos y de movimiento relativo, recuerde pensar en dónde está el observador, adentro o afuera del sistema y responda la siguiente práctica.

Para hacerlo muy simple veremos esta fórmula que aparece así mismo en la prueba FARO:

Es válida para un observador que está afuera del sistema:

Esta siguiente fórmula NO aparece en FARO, pero es muy fácil de recordar y se aplica para un observador adentro del sistema:
V = Vcuerpo – Vobservador

Estudiemos los ejemplos vistos anteriormente en el tema de vectores, pero ahora resueltos con las fórmulas:

1) Un río tiene una corriente cuya velocidad es de 1 m/s y una persona nada en él a una velocidad de 2 m/s y hacia abajo, en la misma dirección que la corriente del agua; ¿a que velocidad ve un observador en la orilla a el nadador en el río?

Como el observador está afuera del sistema:

En este caso tenemos un observador y dos móviles, por eso modificamos la fórmula para tres cuerpos:

V = 0 m/s + 1 m/s + 2 m/s = 3 m/s
V = Velocidad del Observador + Velocidad del agua + velocidad del nadador.

2)  Un río tiene una corriente cuya velocidad es de 1 m/s y una persona nada en él a una velocidad de 2m/s y en sentido contrario a la corriente del agua; responda (Observe que este problema tiene pregunta a y pregunta b, ambos tienen el mismo enunciado):

• a) ¿a cuál velocidad ve un observador en la orilla al nadador en el río?

Como el observador está afuera del sistema:

En este caso tenemos un observador y dos móviles, por eso modificamos la fórmula para tres cuerpos,
 note que los signos van de acuerdo con los ejes cartesianos:

                                 V = 0 m/s + 1 m/s + -2 m/s = -1 m/s
V = Velocidad del Observador (el está en reposo) + Velocidad del agua + velocidad del nadador (negativa porque va contracorriente).

1. b) Ahora el nadador viaja en sentido contrario al agua, ¿a cuál velocidad ve el nadador (que viaja a 2 m/s) a una hoja que viene siendo arrastrada por la corriente del río a la misma velocidad que la corriente de agua (1 m/s)?

Por fórmula, como el observador está adentro del sistema:

V = Vcuerpo A – Vobservador.

V = -1 m/s – 2 m/s = -3 m/s
Le asignamos el negativo a la hoja porque desde la perspectiva del observador el la ve en sentido opuesto a él mismo, la ve que se acerca. Si la viera alejarse, sería positiva.