Un pasajero observa a traves de un auto caer la lluvia formando 27° por la vertical 7 segundos después ve que la lluvia cae forkmando 53° por la vertical si la velocidad del viento es despreciable y la lluvia cae 24m/s cual es la aceleración del auto
Respuestas
El auto va disminuyendo su velocidad a razón de una desaceleracion de a = -4.14 m/s²
Explicación paso a paso:
Estamos en presencia de un problema de movimiento relativo, en este caso es de velocidades, para el cual usaremos la siguiente ecuacion "Si lo amerita":
Vg = Va/c + Va
Donde:
Vg : velocidad de las gotas
Vg/a : Velocidad de las gotas respecto al auto
Va : velocidad del auto
Las gotas de lluvia caen con una velocidad de 24m/s en dirección vertical
desconocemos la velocidad del carro pero tenemos el angulo que forma dicha velocidad, con la velocidad relativa de las gotas sobre el auto
Caso inicial
Angulo = 27°
Como podemos ver en la imagen, sus velocidades forman un triangulo rectángulo, y teniendo como dato el valor del angulo aplicamos:
TanФ = CO / CA
Tan 27° = Vg / Vc = 24m/s / Vc
Vc = 24m/s / Tan 27°
Vc = 47.1 m/s
caso final
Angulo = 53°
Tan 53° = Vg / Vc = 24m/s / Vc
Vc = 24m/s / Tan 53°
Vc = 18.1 m/s
teniendo los valores de velocidad y el tiempo t=7s, aplicamos la ecuacion de velocidad de un MRUA
Vf = Vo + at
a = Vf-Vo/t
a = 18.1 m/s - 47.1 m/s / 7s
a = -4.14 m/s²
