Question

Un tren de carga tiene una masa de 1,5x107 kg. Si la locomotora puede ejercer un tiro
constante de 7,5 x 105 N, ¿cuánto tiempo toma incrementar la rapidez del tren del reposo a
80 km/h?

Answer 1

El tiempo que  toma incrementar la rapidez del tren del reposo a

80 km/h $t=444,4s$.

Tenemos los datos:

• Masa $m=1,5*10^{7}kg$
• Fuerza $F=7,5*10^{5}N$
• Velocidad final $V_f=80\frac{km}{h} *\frac{1000m}{1km}*\frac{1h}{3600s}= 22,22m/s$

Usando la segunda ley de Newton encontramos la aceleración

$F=m*a \Rightarrow a=\frac{F}{m}$

Sustituyendo tenemos

$a=\frac{7,5*10^{5}N}{1,5*10^{7}kg} =0,05m/s^{2}$

Utilizando la ecuación

$V_f=V_i+at$

Sabiendo que la velocidad inicial es cero, tenemos el tiempo

$t=\frac{V_f}{a}$

Sustituyendo, tenemos

$t=\frac{22,22m/s}{0,05m/s^{2}} =444,4s$