Desplazamiento de un vehículo en Marte

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3.14. En la superficie de Marte, un vehículo se desplaza una distancia de $38 m$ a un ángulo de $180^o$. Después vira y recorre una distancia de $66 m$ a un ángulo de $270^o$. ¿Cuál fue su desplazamiento desde el punto de partida?

This question includes visual content: La imagen muestra el texto del problema 3.14 y un recorte de una ilustración a la derecha que muestra una mano sosteniendo un objeto oscuro o un bastón de control. El texto principal describe el movimiento de un vehículo en Marte.

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Step by Step Written Solution

1
Step 1

¡Hola Justine! Vamos a resolver este problema de vectores paso a paso. Se trata de un vehículo en Marte que realiza dos desplazamientos sucesivos.

Desplazamiento en Marte

2
Step 2

Primero, identifiquemos los dos vectores de desplazamiento. El primero, que llamaremos d uno, es de treinta y ocho metros a ciento ochenta grados. El segundo, d dos, es de sesenta y seis metros a doscientos setenta grados.

$$\vec{d}_1 = (38 \, \text{m}, 180^\circ)$$
$$\vec{d}_2 = (66 \, \text{m}, 270^\circ)$$
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Step 3

Visualicemos esto en un plano cartesiano. Ciento ochenta grados apunta hacia el oeste, es decir, a la izquierda, y doscientos setenta grados apunta hacia el sur, es decir, hacia abajo.

38m66m
4
Step 4

Ahora, expresemos los vectores en sus componentes rectangulares. Como el primer vector está exactamente sobre el eje x negativo, tiene componente x de menos treinta y ocho y componente y de cero.

Componentes Rectangulares

$$\vec{d}_1 = (-38, 0) \, \text{m}$$
5
Step 5

Para el segundo vector, que apunta directamente hacia abajo en el eje y, la componente x es cero y la componente y es menos sesenta y seis metros.

$$\vec{d}_2 = (0, -66) \, \text{m}$$
6
Step 6

El desplazamiento resultante d sub erre es la suma de estos dos vectores. Sumamos las componentes x con x, y las y con y.

$$\vec{d}_R = \vec{d}_1 + \vec{d}_2$$
$$\vec{d}_R = (-38, -66) \, \text{m}$$
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Step 7

Para hallar la magnitud del desplazamiento total, usamos el teorema de Pitágoras. La magnitud es la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de las componentes.

Magnitud Resultante

$$d_R = \sqrt{(-38)^2 + (-66)^2}$$

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Subject
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Topic
Vector Analysis
Difficulty
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