I
FISU • Algebra
MATU_ECU_353
Problemas de Matemáticas Elementales - V. Lidski
Enunciado
Paso 1:
Un pasajero en un tren que se mueve con una velocidad de $40\text{ km/h}$ notó que otro tren pasó por su ventana en dirección opuesta durante $3$ segundos. ¿Cuál es la velocidad del segundo tren si su longitud es de $75$ metros?
Un pasajero en un tren que se mueve con una velocidad de $40\text{ km/h}$ notó que otro tren pasó por su ventana en dirección opuesta durante $3$ segundos. ¿Cuál es la velocidad del segundo tren si su longitud es de $75$ metros?
Solución Paso a Paso
1. Datos del problema:
2. Fórmulas usadas:
$$ v_{rel} = v_1 + v_2 \quad (\text{sentidos opuestos}) $$
$$ d = v \cdot t $$
3. Desarrollo paso a paso:
Primero, convertimos la velocidad del primer tren a m/s:
$$ v_1 = 40 \cdot \frac{5}{18} = \frac{200}{18} = \frac{100}{9}\text{ m/s} \approx 11.11\text{ m/s} $$
La distancia recorrida por el segundo tren respecto al pasajero es su propia longitud $L_2$:
$$ \begin{aligned} L_2 &= v_{rel} \cdot t \\ 75 &= (v_1 + v_2) \cdot 3 \\ 25 &= \frac{100}{9} + v_2 \\ v_2 &= 25 - \frac{100}{9} = \frac{225 - 100}{9} = \frac{125}{9}\text{ m/s} \end{aligned} $$
Convertimos $v_2$ a km/h:
$$ v_2 = \frac{125}{9} \cdot \frac{18}{5} = 25 \cdot 2 = 50\text{ km/h} $$
4. Resultado final:
$$ \boxed{v_2 = 50\text{ km/h}} $$
- Velocidad tren 1: $v_1 = 40\text{ km/h}$.
- Tiempo de cruce: $t = 3\text{ s}$.
- Longitud tren 2: $L_2 = 75\text{ m}$.
2. Fórmulas usadas:
$$ v_{rel} = v_1 + v_2 \quad (\text{sentidos opuestos}) $$
$$ d = v \cdot t $$
3. Desarrollo paso a paso:
Primero, convertimos la velocidad del primer tren a m/s:
$$ v_1 = 40 \cdot \frac{5}{18} = \frac{200}{18} = \frac{100}{9}\text{ m/s} \approx 11.11\text{ m/s} $$
La distancia recorrida por el segundo tren respecto al pasajero es su propia longitud $L_2$:
$$ \begin{aligned} L_2 &= v_{rel} \cdot t \\ 75 &= (v_1 + v_2) \cdot 3 \\ 25 &= \frac{100}{9} + v_2 \\ v_2 &= 25 - \frac{100}{9} = \frac{225 - 100}{9} = \frac{125}{9}\text{ m/s} \end{aligned} $$
Convertimos $v_2$ a km/h:
$$ v_2 = \frac{125}{9} \cdot \frac{18}{5} = 25 \cdot 2 = 50\text{ km/h} $$
4. Resultado final:
$$ \boxed{v_2 = 50\text{ km/h}} $$