1. **Planteamiento del problema:**
Se tiene un avión volando horizontalmente a una altura constante de 1500 m.
El radar está en tierra y mide la distancia al avión.
Cuando la distancia horizontal entre el radar y el avión es 2500 m, el avión se mueve a 180 m/s.
Se pide determinar la rapidez con la que cambia la distancia entre el radar y el avión en ese instante.
2. **Fórmula y variables:**
Sea $x$ la distancia horizontal entre el radar y el avión.
Sea $z$ la distancia directa entre el radar y el avión (hipotenusa del triángulo rectángulo formado).
La altura constante es $h = 1500$ m.
Por el teorema de Pitágoras:
$$z = \sqrt{x^2 + h^2}$$
3. **Derivación para encontrar la tasa de cambio de $z$:**
Derivamos ambos lados respecto al tiempo $t$:
$$\frac{dz}{dt} = \frac{1}{2\sqrt{x^2 + h^2}} \cdot 2x \frac{dx}{dt} = \frac{x}{\sqrt{x^2 + h^2}} \frac{dx}{dt}$$
4. **Sustitución de valores conocidos:**
$x = 2500$ m
$h = 1500$ m
$\frac{dx}{dt} = 180$ m/s
Calculamos $z$:
$$z = \sqrt{2500^2 + 1500^2} = \sqrt{6,250,000 + 2,250,000} = \sqrt{8,500,000}$$
5. **Cálculo numérico:**
$$z = \sqrt{8,500,000} = 2915.4759 \text{ m (aprox.)}$$
6. **Calculamos $\frac{dz}{dt}$:**
$$\frac{dz}{dt} = \frac{2500}{2915.4759} \times 180 = 0.8575 \times 180 = 154.35 \text{ m/s (aprox.)}$$
**Respuesta final:**
La rapidez con la que cambia la distancia entre el radar y el avión en ese instante es aproximadamente **154.35 m/s**.
Radar Seguimiento 378Ab0
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