Como se resuelven los siguiente problemas de calculo

  1. Un niño juega con un papalote a que está a una altura de 25m corriendo horizontalmente con una velocidad de .75m/s3 . Si hilo que sujeta el papalote esta tenso, ¿a qué razón se afloja cuando la longitud del hilo suelto es de 60m?
    1. Un helicóptero vuela hacia el norte con una velocidad de 50m/s a una altura de 70m, en ese instante, el rayo de luz de un faro ubicado en la tierra señala la parte inferior del helicóptero. Si la luz de mantiene señalando al helicóptero, ¿con qué velocidad gira el rayo de luz cuando el avión se encuentra a una distancia horizontal de 1500m al sur del faro?

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Respuesta
2

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Son dos ejercicios de mucha entidad, en ese caso solo se contesta uno por pregunta.

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Llamemos x(t) a la distancia que ha recorrido el niño en el suelo.
x(t) = 0.75t
dx/dt = 0.75
Expresemos también x como una función del hilo que se ha soltado h(t), eso se obtiene por el teorema de Pitágoras
x^2 + 25^2 = h^2
x = sqrt(h^2 - 625)
Ahora calculamos de derivada de x respecto de t por la regla de la cadena siendo x función de h y h función de t.

$$\begin{align}&\frac{dx}{dt}=\frac{dx}{dh}·\frac{dh}{dt}\\ &\\ &\\ &0.75 = \frac{h}{\sqrt{h^2-625}}·\frac{dh}{dt}\\ &\\ &\\ &\frac{dh}{dt}=\frac{0.75 \sqrt{h^2-625}}{h}\\ &\\ &\left. \frac{dh}{dt}\right|_{h=60}=\frac{0.75 \sqrt{60^2-625}}{60}=0.68179451\,m/s\end{align}$$

Este es el método más corto. Hay otra forma que sería calcular el hilo que se ha soltado h(t), buscar el t1 para el cual h(t1) = 60 y calcular h'(t1). Pero este método es más largo por el inconveniente de calcular ese t1, cosa que con el método utilizado no ha hecho falta.

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Y eso es todo, espero que te sirva y lo hayas entendido. Si no es así, pregúntame. Y si ya está bien, no olvides puntuar. Busca la opción de votar Excelente, que puede pasar desapercibida si no te fijas.

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