VELOCIDAD RELATIVA
Cuando las velocidades van a lo largo de una misma linea, con una suma o una resta se
obtiene la velocidad relativa, pero es importante esepecificar cuál de los objetos es el
marco de referencia.
EJEMPLO 1
Un hombre camina a una velocidad constante de 2.0 m/s hacia la proa sobre la
cubierta de un barco. Si el barco viaja a una velocidad constante de 8.5 m/s.
a) ¿Cuál es la velocidad del hombre relativa al agua?
SOLUCIÓN
𝑣𝑣HA = 2.0 m/s + 8.5 m/s + 0 m/s = 10.5 m/s
b) Si el hombre corre a la misma velocidad hacia la popa. ¿Cuál es la velocidad
del hombre relativa al agua?
SOLUCIÍN
𝑣𝑣HA = −2.0 m/s + 8.5 m/s + 0 m/s = 6.5 m/s
EJEMPLO 2
32. Un barco viaja a una velocidad constante de 2.20 m/s a través de la corriente de un río.
Si la corriente viaja a una velocidad constante de 1.30 m/s.
a) ¿Cuál es lamagnitud y la dirección de la velocidad del barco relativa a la orilla
del río?
SOLUCIÓN
𝑣𝑣BO = �(2.20 m/s)2 + (1.30 m/s)2 = 2.56 m/s
1.30 m/s
θ = tan−1 θ = 30.6° con respecto a la horizontal
2.20 m/s
b) ¿Cuál es la distancia que el barco recorre en 3.00 s?
SOLUCIÓN
𝑥𝑥 = 0 m + 2.56 m/s(3.00 s) = 7.68 m
EJEMPLO 3
Dos automoviles se acercan a una esquina entre sí. Si el primer automovil viaja a una
velocidad constante de 9.722 m/s al este y el segundo automovil viaja a una velocidad
, constante 12.50 m/s al norte. ¿Cuál es la velocidad del segundo automovil relativa al primer
automovil?
SOLUCIÓN
𝑣𝑣A2A1 = �(9.722 m/s)2 + (12.50 m/s)2 = 15.83 m/s
EJEMPLO 4
Dos aviones se acercan frontalmente desde una distancia de 12000 m entre Sí. SÍ
Si cada uno de los aviones viajan horizontalmente a una velocidad constante de
216.7 m/s. ¿Cuánto tiempo tienen los pilotos para hacer una maniobra evaciva?
SOLUCIÓN
𝑣𝑣A1A2 = 216.7 m/s + 216.7 m/s = 433.4 m/s
0 m + (216.7 m/s)𝑡𝑡 = 12000 m − (216.7 m/s)𝑡𝑡
(433.4 m/s)𝑡𝑡 − 12000 m = 0
0 + 12000 m
𝑡𝑡 = = 27.69 s
433.4 m/s
EJEMPLO 5
Un hombre camina a una velocidad constante de 0.60 m/s 45.0° con respecto a la
horizontal sobre la escalera de un barco. El baco viaja a una velocidad constante de
1.70 m/s sobre un lago. Si el hombre se mueve en la misma dirección del barco. ¿Cuál
es la velocidad del hombre relativa al agua?
SOLUCIÓN
𝑣𝑣H𝑥𝑥 = 0.60 m/s(cos 45.0°) = 0.42 m/s
𝑣𝑣H𝑦𝑦 = 0.60 m/s(sen 45.0°) = 0.42 m/s
𝑣𝑣HA𝑥𝑥 = 0.42 m/s + 1.70 m/s + 0 m/s = 2.12 m/s
𝑣𝑣HA𝑥𝑥 = 0.42 m/s
𝑣𝑣HA = �(1.12 m/s)2 + (0.42 m/s)2 = 1.20 m/s
Cuando las velocidades van a lo largo de una misma linea, con una suma o una resta se
obtiene la velocidad relativa, pero es importante esepecificar cuál de los objetos es el
marco de referencia.
EJEMPLO 1
Un hombre camina a una velocidad constante de 2.0 m/s hacia la proa sobre la
cubierta de un barco. Si el barco viaja a una velocidad constante de 8.5 m/s.
a) ¿Cuál es la velocidad del hombre relativa al agua?
SOLUCIÓN
𝑣𝑣HA = 2.0 m/s + 8.5 m/s + 0 m/s = 10.5 m/s
b) Si el hombre corre a la misma velocidad hacia la popa. ¿Cuál es la velocidad
del hombre relativa al agua?
SOLUCIÍN
𝑣𝑣HA = −2.0 m/s + 8.5 m/s + 0 m/s = 6.5 m/s
EJEMPLO 2
32. Un barco viaja a una velocidad constante de 2.20 m/s a través de la corriente de un río.
Si la corriente viaja a una velocidad constante de 1.30 m/s.
a) ¿Cuál es lamagnitud y la dirección de la velocidad del barco relativa a la orilla
del río?
SOLUCIÓN
𝑣𝑣BO = �(2.20 m/s)2 + (1.30 m/s)2 = 2.56 m/s
1.30 m/s
θ = tan−1 θ = 30.6° con respecto a la horizontal
2.20 m/s
b) ¿Cuál es la distancia que el barco recorre en 3.00 s?
SOLUCIÓN
𝑥𝑥 = 0 m + 2.56 m/s(3.00 s) = 7.68 m
EJEMPLO 3
Dos automoviles se acercan a una esquina entre sí. Si el primer automovil viaja a una
velocidad constante de 9.722 m/s al este y el segundo automovil viaja a una velocidad
, constante 12.50 m/s al norte. ¿Cuál es la velocidad del segundo automovil relativa al primer
automovil?
SOLUCIÓN
𝑣𝑣A2A1 = �(9.722 m/s)2 + (12.50 m/s)2 = 15.83 m/s
EJEMPLO 4
Dos aviones se acercan frontalmente desde una distancia de 12000 m entre Sí. SÍ
Si cada uno de los aviones viajan horizontalmente a una velocidad constante de
216.7 m/s. ¿Cuánto tiempo tienen los pilotos para hacer una maniobra evaciva?
SOLUCIÓN
𝑣𝑣A1A2 = 216.7 m/s + 216.7 m/s = 433.4 m/s
0 m + (216.7 m/s)𝑡𝑡 = 12000 m − (216.7 m/s)𝑡𝑡
(433.4 m/s)𝑡𝑡 − 12000 m = 0
0 + 12000 m
𝑡𝑡 = = 27.69 s
433.4 m/s
EJEMPLO 5
Un hombre camina a una velocidad constante de 0.60 m/s 45.0° con respecto a la
horizontal sobre la escalera de un barco. El baco viaja a una velocidad constante de
1.70 m/s sobre un lago. Si el hombre se mueve en la misma dirección del barco. ¿Cuál
es la velocidad del hombre relativa al agua?
SOLUCIÓN
𝑣𝑣H𝑥𝑥 = 0.60 m/s(cos 45.0°) = 0.42 m/s
𝑣𝑣H𝑦𝑦 = 0.60 m/s(sen 45.0°) = 0.42 m/s
𝑣𝑣HA𝑥𝑥 = 0.42 m/s + 1.70 m/s + 0 m/s = 2.12 m/s
𝑣𝑣HA𝑥𝑥 = 0.42 m/s
𝑣𝑣HA = �(1.12 m/s)2 + (0.42 m/s)2 = 1.20 m/s
