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sábado, 7 de marzo de 2015

Al pedalear, un ciclista hace girar el plato de una bicicleta de 42 dientes, movimiento que es ...

ENUNCIADO:
Al pedalear, un ciclista hace girar el plato de una bicicleta de 42 dientes, movimiento que es transmitido a la rueda trasera, en la que se ha seleccionado un piñón de 11 dientes. El plato da una vuelta cada segundo. Sabiendo que la ruedas de la bicicleta tienen un diámetro de 26 pulgadas, ¿ cuántos metros recorre la bicicleta cada segundo ?

SOLUCIÓN:
Como hay una relación de proporcionalidad inversa entre la velocidad de giro, w y el diámetro, y por tanto el número de dientes, z, podemos escribir,
11\,w_{\text{trasera}}=42\cdot 1
de donde
w_{\text{trasera}}=\dfrac{42}{11} \, \text{vueltas/segundo}

Como la longitud de la circunferencia ( de la rueda ) es \pi\,d ( siendo d=26 pulgadas el diámetro de la rueda ), en 1 segundo recorrerá 26\cdot \pi \cdot \dfrac{42}{11} pulgadas, es decir 26\cdot \pi \cdot \dfrac{42}{11} \cdot 0,0254 \, \text{m} \approx 7,92 \, \text{m}

Observación:
Contabilizando la frecuencia del pedaleo, el ciclista puede estimar ( haciendo cálculo mental ) la velocidad a la que se está desplazando.

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