Cap�tulo 13
PROBLEMAS ACERCA DE LOS MEDIOS DE TRANSPORTE
-
El vuelo
Un avi�n recorre la distancia que hay desde la ciudad A hasta la ciudad
B en 1 hora y 20 minutos. Pero el vuelo de retorno lo efect�a en 80
minutos.
�C�mo explica usted esto?
-
Las dos locomotoras
Sin duda, usted habr� tenido ocasi�n de ver c�mo dos
locomotoras llevan un tren: una de ellas va delante, y la otra, detr�s.
Pero, �ha pensado lo que ocurre, en este caso, con los enganches de los vagones
y con sus topes? La locomotora que va delante s�lo tira de los vagones
cuando sus enganches est�n tensos; pero entonces los topes no
est�n en contacto y la locomotora que va detr�s no puede empujar
a los vagones. Y al contrario, cuando la locomotora trasera le empuja al tren,
unos topes ejercen presi�n sobre los otros, pero los enganches no
est�n en tensi�n y, por lo tanto, el trabajo que realiza la
locomotora delantera es in�til.
Resulta, pues, que ambas locomotoras no pueden mover el tren
simult�neamente: eficazmente trabaja bien una locomotora o bien la otra.
�Por qu�, entonces, enganchan dos locomotoras?
-
La velocidad del tren
Usted va en un vag�n de ferrocarril y quiere saber qu� velocidad
lleva el tren.
�Puede usted determinarla por el golpeteo de las ruedas?
-
Los dos trenes
Dos trenes salieron al mismo tiempo de dos estaciones, el uno al encuentro del
otro. El primero lleg� a la estaci�n de destino una hora
despu�s de cruzarse con el segundo, y �ste, 2 horas y 15 minutos
despu�s del encuentro.
�Cu�ntas veces es mayor la velocidad de un tren que la del otro?
Este problema puede resolverse mentalmente.
-
�C�mo arranca el tren?
Usted quiz� se haya dado cuenta de que antes que el tren empiece a andar
hacia adelante, el maquinista deja con frecuencia que retroceda un poco.
�Para qu� hace esto?
-
La regata
Dos balandros participan en una regata, en la que deben recorrer 24 km de ida y
vuelta en el tiempo m�s corto posible. El primer balandro
recorri� todo el camino con la velocidad uniforme de 20 km por hora; el
segundo fue hacia all� con una velocidad de 16 km por hora, y
retorn� con la de 24 km por hora.
Venci� en las regatas el primer balandro, aunque, al parecer, el segundo
deb�a rezagarse del primero en una direcci�n, el mismo espacio
exactamente que lo adelantar�a en el camino de vuelta, y, por
consiguiente, deber�a llegar al mismo tiempo que el primero.
�Por qu� lleg� m�s tarde?
-
Desde Ensk hasta Equisgrado
Navegando a favor de la corriente, un vapor desarrolla 20 km por hora;
navegando en contra, s�lo 15 km por hora. En ir desde el embarcadero de
la ciudad de Ensk hasta el embarcadero de Equisgrado, tarda 5 horas menos que
en el viaje de regreso.
�Qu� distancia hay entre estas dos ciudades?
SOLUCIONES
1. El vuelo
En este problema no hay nada que explicar, porque el avi�n hace el
recorrido en los dos sentidos en el mismo tiempo, ya que 80 minutos = 1 hora y
20 minutos
El problema est� previsto para el lector distra�do, que puede
pensar que entre 1 hora 20 minutos y 80 minutos hay diferencia. Aunque parezca
extra�o hay quien pica en este anzuelo, con la particularidad de que
entre ellos son m�s los que est�n acostumbrados a hacer
c�lculos que los que tienen poca experiencia. Esto se debe a la
costumbre de utilizar el sistema m�trico decimal y las unidades
monetarias decimales. Al ver escrito: �1 hora y 20 minutos� y al lado �80
minutos�, inconscientemente nos figuramos la diferencia entre estas cantidades
como la que hay entre 1 rublo y 20 copeikas y 80 copeikas. En este error
psicol�gico se basa el problema.
2. Las dos locomotoras
Este problema acertijo se resuelve en forma muy simple. La locomotora delantera
no tira de todo el tren, sino s�lo de, aproximadamente, la mitad de los
vagones. Los dem�s vagones son empujados por la locomotora trasera. En
la primera parte del tren, los enganches de los vagones est�n tensos, en
el resto, sin tensar, y los topes de los vagones se apoyan unos en otros.
3. La velocidad del tren
Como es natural, usted habr� notado que, cuando se viaja en un
vag�n de ferrocarril, se siente continuamente un traqueteo acompasado;
no hay ballestas capaces de hacerlo inapreciable. Este traqueteo se debe a que,
en los puntos de uni�n de los ra�les (figura 215), las ruedas
experimentan sacudidas que se propagan a todo el vag�n.
|
|
Figura 215
|
Estas sacudidas desagradables, que causan considerables deterioros tanto en los
vagones como en las v�as, pueden utilizarse para calcular la velocidad
del tren. Para esto no hay m�s que contar cu�ntas sacudidas por
minuto experimenta el vag�n, con lo que se sabe cu�ntos
ra�les recorri� el tren. Despu�s se multiplica este
n�mero por la longitud de cada ra�l, y se obtiene la distancia
recorrida por el tren en un minuto.
La longitud ordinaria de un ra�l es de cerca de 15 m. Una vez contado,
reloj en mano, el n�mero de sacudidas por minuto, multipl�quelo
por 15 y despu�s por 60 y luego div�dalo por 1000, con lo que
obtendr� el n�mero de kil�metros que recorre el tren en
una hora:
(el n�mero de sacudidas) * 15 * 60 /1.000 = el n�mero de km por h
4. Los dos trenes
El tren m�s r�pido recorri� hasta el punto de encuentro
(en que se cruz� con el otro tren) un camino tantas veces m�s
largo que el recorrido por el m�s lento, como veces mayor es la
velocidad del primero que la del segundo. Despu�s del encuentro, al tren
m�s r�pido le quedaba por recorrer, hasta la estaci�n, el
camino que hab�a recorrido el m�s lento hasta dicho encuentro, y
viceversa. En otras palabras, el tren r�pido recorri�
despu�s del encuentro un camino tantas veces m�s corto como veces
mayor es su velocidad. Si designamos por x la relaci�n entre las
velocidades, el tren r�pido tard� en recorrer la parte de camino
comprendida entre el punto de encuentro y la estaci�n de destino X
2
menos tiempo que el lento. De aqu� se deduce que x
2
= 2 1/4 y x = 1 1/2 es decir, la velocidad de un tren es vez y media mayor que
la del otro.
5. �C�mo arranca el tren?
Cuando el tren llega a la estaci�n y se para, los enganches de los
vagones quedan tensos. Si la locomotora empieza a tirar del tren en estas
condiciones, tiene que hacer que todos los vagones arranquen a la vez; cuando
el tren es muy pesado la m�quina no tiene suficiente fuerza para esto.
Pero en cambio, si la locomotora hace previamente que el tren retroceda, los
enganches no estar�n tensos y los vagones se ir�n poniendo en
movimiento sucesivamente, uno despu�s de otro, con lo que el arranque
resulta m�s f�cil.
Concretamente, el maquinista hace lo mismo que el carrero de un carro muy
cargado, que s�lo se monta cuando �ste ya est� en marcha,
porque de lo contrario el caballo tendr�a que mover del sitio de un
tir�n un peso demasiado grande.
6. La regata
El segundo balandro lleg� m�s tarde porque naveg� menos
tiempo a 24 km por hora que a 16 km por hora.
En efecto, a 24 km por hora naveg� 24/24, es decir, 1 hora, mientras que
a 16 km por hora, 24/16, o sea, 11/2 hora. Por esto en el camino de ida
perdi� m�s tiempo que el que gan� en el de vuelta.
7. Desde Ensk hasta Equisgrado
Navegando a favor de la corriente, el vapor recorre 1 km en 3 minutos; cuando
navega contra la corriente, 1 km en 4 minutos. En el primer caso, el vapor gana
1 minuto en cada kil�metro, y como en todo el recorrido gana 5 horas de
tiempo, 0 300 minutos, se deduce que desde Ensk hasta Equisgrado hay 300 km.
Efectivamente:
(300 / 15) - (300 / 20) = 20 - 15 = 5
|