• Asignatura: Física
  • Autor: arakigod12
  • hace 8 años

un automóvil viaja a 48 km/h cuando se enciende la luz ámbar de un semáforo que se encuentra a 90 m . El conductor tarda 1 s en reaccionar antes de acelerar. Si el automóvil tiene una aceleración constante de 2 m/s2 y la luz ámbar permanecerá durante 5 s. ¿que tan rápido se estará moviendo el automóvil cuando llegue al semáforo?

Respuestas

Respuesta dada por: arodriguez40
9

La rapidez del automóvil cuando llegue al semáforo es Vf = 21,19 m/s

 

En la solución de este problema vamos a utilizar la teoría de movilimiento lineal con aceleración constante. Dos de sus fórmulas son:

d = Vot + (0,5)(a)(t²)   y   a = (Vf-Vo)/t; en donde

d: Distancia recorrida por el automóvil aplicando aceleración constante

Vo: Velocidad inicial

Vf: Velocidad final

t: tiempo requerido

a: Aceleración

 

Lo primero que vamos a calcular es el tiempo que tardará el automovil para recorrer, una vez que comienza a acelerar, los 90 m que lo separan del semáforo

d = Vot + (0,5)(a)(t²)

90 = (13,33)t + (0,5)(2)(t²); el resultado es la ecuación de 2do grado

t² + (13,33)t - 90 que tiene dos soluciones

t₁ = -18,23 s

t₂ = 4,93 s

Desechamos el valor negativo y tomamos t = 4,93 s el tiempo que tarda el automóvil en llegar al semáforo. Sin embargo, el enunciado del problema afirma que el conductor tarda 1 s en reaccionar y comenzar a acelerar. Ese valor hay que descontarlo por lo que el valor queda t = 3,93 s

 

Este valor indica que cuando el automóvil llegua al semáforo, este esta aún en la luz ambar (que tarda 5 s en cambiar).

 

Finalmente calculamos la velocidad que tiene el automóvil al llegar al semáforo

a = (Vf-Vo)/t; de aquí despejamos Vf

Vf = (a)(t) + Vo

Vf = (2)(3,93) + 13,33

Vf = 21,19 m/s

Preguntas similares