Preguntas complicadas de la PSU Ciencias: Velocidad Máxima

Hay muchos términos que ocupamos como sinónimos en nuestra vida cotidiana, pero que a nivel de la ciencia son muy diferentes. Debemos tener cuidado con éstos, ya que nos pueden jugar malas pasadas en la PSU de Ciencias.

Por eso revisaremos este ejercicio, que puede parecer muy sencillo al ver el enunciado, pero que resulta confuso al leer las alternativas. Sin embargo, veremos que teniendo conceptos claves no cuesta nada encontrar la respuesta correcta.

Un automovilista que viaja por la carretera observa el siguiente letrero:

¿Qué información le entrega dicho letrero?

A) La rapidez media máxima que le está permitido alcanzar al automóvil.

B) La velocidad media máxima que le está permitido alcanzar al automóvil.

C) La aceleración máxima que le está permitido alcanzar al automóvil.

D) La rapidez instantánea máxima que le está permitido alcanzar al automóvil.

E) La velocidad instantánea máxima que le está permitido alcanzar al automóvil.

La alternativa correcta es la D), la rapidez instantánea máxima que le está permitido alcanzar al automóvil. A continuación, veremos el razonamiento que nos permite llegar a la respuesta.

Hay conceptos básicos que necesitamos conocer para encontrar la respuesta, éstos son:

- Rapidez: La distancia que recorre un objeto en un tiempo determinado. Es una medida escalar.

- Velocidad: El desplazamiento de un objeto en un tiempo determinado. Es la rapidez pero que se recorre en una dirección determinada (línea recta). Es una medida vectorial.

- Aceleración: Cambio de rapidez o dirección del movimiento. Es una medida vectorial.

Asimismo, estas medidas también se pueden subdividir en:

a. Instantánea: De un momento en particular.

b. Media: En promedio.

También nos referiremos a las medidas escalares y vectoriales. Las escalares necesitan sólo de la magnitud y unidad de medida para entenderse, mientras que las vectoriales también necesitan el sentido de la magnitud, representándose con una flecha.

Ahora analicemos el letrero. Entrega tres informaciones explícitas: la cantidad es 100, la medida es km/h (kilómetros por hora) y esta cantidad corresponde a la máxima. Como bien sabemos, el letrero corresponde a una señal de tránsito y expresa la magnitud física máxima que puede alcanzar el vehículo en movimiento. Por lo que la cantidad expresada (100) corresponde a esta magnitud máxima, mientras su unidad de medida son los km/h.

Con solo ver el letrero y notar la ausencia de flecha que representa a una media vectorial, sabemos que ésta es sí o sí escalar (rapidez promedio o instantánea), por lo que se descartan de inmediato las opciones B), C) y E). Esto también podríamos haberlo sabido, deduciendo que los autos no se mueven en línea recta y los kilómetros recorridos se miden por distancia, no por desplazamiento, por lo que tiene que ser rapidez.

Ahora tenemos sólo dos opciones:

A) La rapidez media máxima que le está permitido alcanzar al automóvil.

D) La rapidez instantánea máxima que le está permitido alcanzar al automóvil.

Teniendo estas dos opciones, ahora debemos diferenciar entre rapidez media e instantánea. Al referirse a "máxima" el letrero no hace referencia al promedio de rapidez, como diría la media, sino que al valor máximo de rapidez que puede alcanzar el vehículo. Este valor máximo corresponde a la rapidez instantánea máxima, es decir, la respuesta es la D).

Ojalá que cuando te toque un ejercicio así, con solo verlo tengas las respuesta. Puedes seguir practicando para la PSU de Ciencias aquí.

Imagen CC Arup Malakar