Barca que cruza un río – velocidad relativa

Qué muestra

Una barca en un río combina dos velocidades: su velocidad respecto al agua, v₁₂, que fijan el motor y el rumbo, y la velocidad del agua respecto a la orilla, v₂₃. Su velocidad respecto a la orilla es la suma vectorial v₁₃ = v₁₂ + v₂₃. Solo la componente de v₁₂ perpendicular a la orilla lleva la barca al otro lado, así que el tiempo de cruce es t = d/(v₁₂ cos θ), mientras la corriente la desplaza de lado y produce una deriva x = (v₂₃ − v₁₂ sen θ)·t. El modelo mantiene constantes la rapidez y el rumbo e ignora viento, olas y aceleración.

Cómo usarla

Ajusta Rapidez de la barca respecto al agua, Rapidez de la corriente y Anchura del río, y pulsa Iniciar. Usa Ángulo de rumbo θ, o arrastra sobre el río, para orientar la proa, y compara el tiempo de cruce y el punto de llegada C en los datos. Pulsa Proa perpendicular para el cruce más rápido y Llegar enfrente para el ángulo que alcanza B. Cambia Corriente a Lenta en las orillas, rápida en el centro para ver una trayectoria curva.

Parámetros que puedes cambiar

• Anchura del río 20–300 m
• Rapidez de la barca respecto al agua 0,5–8 m/s
• Rapidez de la corriente 0–6 m/s
• Ángulo de rumbo (positivo: río arriba) -85–85 °
• Corriente Uniforme en todo el río, Lenta en las orillas, rápida en el centro

Preguntas para explorar

1. ¿Por qué una corriente más rápida no cambia el tiempo de cruce cuando la proa apunta perpendicular a la orilla?
2. ¿Cómo hay que orientar la barca para llegar justo enfrente, y qué le pasa al tiempo de cruce?
3. ¿Puede la barca llegar justo enfrente del punto de salida si la corriente es más rápida que ella?