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Un avión a una altitud de 4 km pasa directamente por arriba de un telescopio de rastreo ubicado en tierra?

Un avión a una altitud de 4 km pasa directamente por arriba de un telescopio de rastreo ubicado en tierra. Cuando el ángulo de elevación es de 60 grados, de observa que el ángulo decrece a razón de 30 grados / min. ¿cuán rápido se mueve el avión. , . .

En resumen

SeaФ el ángulo de elevación en un instante cualquiera.

Mejor respuesta

Adsame99
6

SeaФ el ángulo de elevación en un instante cualquiera.

De los datos se deduce que tgФ = 4 / x, siendo x la distancia recorrida por el avión en el instante t

Despejamos x : x = 4 / tgФ

Derivamos respecto del tiempo : dx / dt es la velocidad del avión

La derivada de 1 / tgФ = - 1 / sen²Ф .

DФ / dt

dФ / dt es la velocidad angular del avión vista por el observador en tierra

Nos queda : dx / dt = - 4000 m / sen²Ф .

DФ / dt

Es conveniente expresar los ángulos en radianes y los tiempos en segundos.

DФ / dt = ω = 30° / min .

2π rad / 360° .

1 min / 60 s = 0, 00872 rad / s

Si el ángulo decrece, la velocidad angular es negativa

60°≈ 1, 05 rad

dx / dt = V = - 4000 m / sen²(1, 07) .

( - 0, 00872 rad / s) = 46, 5 m / s

O bien V = 167 km / h

Saludos Herminio.