Autor Tema: Arcotangente

0 Usuarios y 1 Visitante están viendo este tema.

14 Noviembre, 2019, 09:09 pm
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Marcos Castillo

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Hola, sé qué es la función arcotangente, pero me he encontrado en un ejercicio resuelto algo que no entiendo:
\( \theta=\arctan\dfrac{v_{ym}}{v_{xm}}=\arctan\dfrac{0,108\;m/s}{-0,167\;m/s}=-33°+180°=147° \)
¿Me explicais el anteúltimo paso (=-33°+180°)?; ¿cuál es la generalización?.
Un saludo

14 Noviembre, 2019, 09:13 pm
Respuesta #1

feriva

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Hola, sé qué es la función arcotangente, pero me he encontrado en un ejercicio resuelto algo que no entiendo:
\( \theta=\arctan\dfrac{v_{ym}}{v_{xm}}=\arctan\dfrac{0,108\;m/s}{-0,167\;m/s}=-33°+180°=147° \)
¿Me explicais el anteúltimo paso (=-33°+180°)?; ¿cuál es la generalización?.
Un saludo

Hola, Marcos.
¿En qué contexto está eso? Dependerá del problema.

Saludos.

14 Noviembre, 2019, 09:22 pm
Respuesta #2

Luis Fuentes

  • el_manco
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Hola

Hola, sé qué es la función arcotangente, pero me he encontrado en un ejercicio resuelto algo que no entiendo:
\( \theta=\arctan\dfrac{v_{ym}}{v_{xm}}=\arctan\dfrac{0,108\;m/s}{-0,167\;m/s}=-33°+180°=147° \)
¿Me explicais el anteúltimo paso (=-33°+180°)?; ¿cuál es la generalización?.
Un saludo

Ten en cuenta que la tangente es periódica de periodo \( 180^o \) (o \( \pi \) radianes).

Por tanto cuando se calcula el arco tangente de un valor \( x \) entendido como el ángulo cuya tangente es \( x \), si tal ángulo es \( \alpha \) también puede ser:

\( \alpha+180,\alpha-180,\alpha+360,\alpha-360,... \)

Por la naturaleza del problema que estamos resolviendo o por información extra que tengamos, podemos tener algún criterio que nos haga decantar por alguno de esos ángulos.

Por eso feriva te pregunta por el contexto.

Saludos.

14 Noviembre, 2019, 11:07 pm
Respuesta #3

sugata

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Al ser la tangente negativa, el ángulo estará en el segundo o cuarto cuadrante.
En este caso estará en el segundo, y como te han dicho, dependerá del contexto.

14 Noviembre, 2019, 11:38 pm
Respuesta #4

Marcos Castillo

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Hola Luis Fuentes, feriva
Un barco de vela tiene las coordenadas \( (x_1,y_1)=(130\;m,205\;m) \) en el instante \( t_1=60\;s \). Dos minutos más tarde, en el instante \( t_2 \), sus coordenadas son \( (x_2,y_2)=(110\;m,218\;m) \).
(a) Determinar la velocidad media en este intervalo de dos minutos. Expresar \( \vec{\mathbf{v}}_m \) en función de sus componentes rectángulares.(b) Determinar el módulo y la dirección de esta velocidad media.




Solución
(a) \( \vec{\mathbf{v}}_m=v_{x\;m}\hat{\mathbf{i}}+v_{y\;m}\hat{\mathbf{j}} \)
donde
\( v_{x\;m}=\dfrac{\Delta x}{\Delta t}=\dfrac{110\;m-130\;m}{120\;s}=-0,167\;m/s \)
\( v_{y\;m}=\dfrac{\Delta y}{\Delta t}=\dfrac{218\;m-205\;m}{120\;s}=0,108\;m/s \)
por lo tanto
\( \vec{\mathbf{v}}_m=-(0,167\;m/s)\hat{\mathbf{i}}+(0,108\;m/s)\hat{\mathbf{j}} \)
\( v_m=\sqrt{(v_{x\;m})^{2}+(v_{y\;m})^{2}}=0,199\;m/s \)
\( \tan\theta=\dfrac{v_{y\;m}}{v_{x\;m}} \)
luego

\( \theta=\arctan\dfrac{v_{ym}}{v_{xm}}=\arctan\dfrac{0,108\;m/s}{-0,167\;m/s}=-33°+180°=147° \)


Creo que lo he entendido. No me había fijado en el siguiente párrafo:
"El cociente entre \( v_{y\;m} \) y \( v_{x\;m} \) expresa el valor de la tangente del ángulo \( \theta \) entre \( \vec{\mathbf{v}}_m \) y el eje \( x \) (añadimos 180° al ángulo de -33° que proporciona la calculadora puesto que \( v_x \) es negativa)".
De hecho el ejercicio aconseja hacer y proporciona un dibujo que adjunto. Pero podía haberme quedado tan tranquilo si hubiera presentado -33° como solución definitiva, ¿no?.
Un saludo

15 Noviembre, 2019, 12:01 am
Respuesta #5

Luis Fuentes

  • el_manco
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Hola

De hecho el ejercicio aconseja hacer y proporciona un dibujo que adjunto. Pero podía haberme quedado tan tranquilo si hubiera presentado -33° como solución definitiva, ¿no?.
Un saludo

No, no podrías quedarte tranquilo. Estás hallando el ángulo que forma un vector con el eje OX y se miden en dirección antihoraria. El ángulo -33º es el opuesto a 147º. Para decidir con cual quedarte tienes que ver en que cuadrante están las componentes del vector; en tu caso en el segundo cuadrante (la abcisa negativa y la ordenada positiva).

Saludos.

15 Noviembre, 2019, 01:20 am
Respuesta #6

feriva

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Hola Luis Fuentes, feriva
Un barco de vela tiene las coordenadas \( (x_1,y_1)=(130\;m,205\;m) \) en el instante \( t_1=60\;s \). Dos minutos más tarde, en el instante \( t_2 \), sus coordenadas son \( (x_2,y_2)=(110\;m,218\;m) \).
(a) Determinar la velocidad media en este intervalo de dos minutos. Expresar \( \vec{\mathbf{v}}_m \) en función de sus componentes rectángulares.(b) Determinar el módulo y la dirección de esta velocidad media.

Ya imaginaba yo que tenía que ir de aviones o barcos.
Si se tomara de referencia el eje Y (en vez del X) y dicho eje señalara el norte, hubiera ido 57º noroeste.
Como se considera desde el eje X, súmale a esos 57º los 90º del primer cuadrante y tienes 57º+90º=147º; es otra forma de entender lo mismo.
Es que con los barcos y tal cuando se habla de direcciones en realidad es más bien la idea de rumbo.

Saludos, buenas noches.

15 Noviembre, 2019, 04:52 am
Respuesta #7

Marcos Castillo

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¡Muchas gracias, sugata, Luis Fuentes, feriva!
Un saludo