| Hay,
al menos, dos formas de enfocar la resolución de este problema:
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| 1)
Una forma consiste en sacar toda la artillería matemática
y matar el problema de la mosca a cañonazos (a la mosca no
porque ya falleció en el choque). Podría ser así:
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| En
el primer vuelo de la mosca, sea A la locomotora de partida y B
la de destino, sea D la distancia que las separa (sabemos que D
= 100 Km, pero esto de momento es irrelevante). Mientras que la
locomotora B marcha hacia la mosca a 50 Km/h, la mosca marcha hacia
esa locomotora a 100 Km/h, es decir, al doble de velocidad. Por
tanto, cuando se encuentren, la mosca habrá recorrido forzosamente
el doble de distancia que la locomotora. Para ello la mosca habrá
tenido que recorrer 2/3 de la distancia que las separa y la locomotora
sólo 1/3. Conviene tener presente que mientras esto sucede,
la locomotora A (de la que partió la mosca) ha recorrido
la misma distancia que la B, que es 1/3 de la distancia inicial
entre ambas locomotoras, pero en dirección contraria, circulando,
podríamos decir, detrás de la mosca, pero más
despacio. |
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|
| Por
lo tanto, cuando la mosca llega a la locomotora B y va a iniciar
su vuelo hacia A, la distancia que separa a ambas máquinas
es 1/3 de la distancia inicial D (puesto que cada una de ellas ha
recorrido ya 1/3 de la distancia que las separaba inicialmente).
Sobre esta nueva distancia el proceso se repite y la mosca recorre
2/3 de la distancia actual (2/3 x 1/3 = 2/9 de la distancia inicial
D) mientras que las locomotoras, acercándose, reducen la
distancia entre ambas a 1/3 de la actual (1/3 x 1/3 = 1/9 D) y así
sucesivamente. Por lo tanto, en los sucesivos vuelos de la mosca
tenemos: |
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| Observamos
que las distancias recorridas en los sucesivos vuelos forman una
progresión geométrica (término inicial: a1=2D/3,
término n-simo: an=2D/3^n, razón: r= 1/3) por lo que
aplicando la fórmula de la suma para este tipo de progresiones
se obtiene fácilmente la suma de las distancias recorridas
(o distancia total recorrida) hasta el vuelo n-simo, que es la indicada
[(1-1/3^n)D]. Se han incluido los valores de las distancias totales
en los 4 primeros vuelos para llamar la atención sobre el
hecho de que la distancia total recorrida se acerca rápidamente
a la distancia inicial. Igualmente vemos que la suma de distancias
o distancia total en el vuelo n-simo se acerca tanto a la distancia
inicial D, como queramos, sin más que considerar un "n"
suficientemente grande. De hecho, la distancia total recorrida por
la mosca hasta el choque es el límite de la expresión
de la suma de distancias recorridas hasta el vuelo n-simo cuando
"n" tiende a infinito, que es 1D, es decir, es precisamente
la distancia inicial entre los trenes, D. En este problema la mosca
habrá volado en total 100Km (distancia inicial). |
| 2)
Otra forma, que probablemente hayáis utilizado, es igualmente
lógica y más sencilla: |
| Como
las dos locomotoras A y B circulan una hacia la otra, ambas a la
misma velocidad, cuando ocurra el choque cada una de ellas habrá
tenido que recorrer la mitad de la distancia que las separa; como
dicha distancia es de 100 Km, habrán recorrido 50 Km cada
una de ellas. Dado que ambas circulan a 50 Km/h, el choque tendrá
lugar exactamente dentro de una hora. Por su parte la mosca empieza
a volar en este momento y no para de volar hasta que las locomotoras
chocan, luego se mantendrá en vuelo durante una hora y como
vuela a 100 Km/h, habrá recorrido exactamente 100 Km. |
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