Un automovil que pesa 5000 N, se mueve en una trayectoria rectilinea con velocidad constante igual a 40 km/h durante 20 minutos, momento en que observa que a lo lejos un semaforo vira al ojo y en cinco minutos desacelera uniformemente hasta que se detiene
a) indicar tipo de movimiento que posee el auto en cada tramo
b)calcular la aceleracion en cada tramo y realizar un solo grafivo v-t para todo el movimiento
c)calcular la distancia total recorrida, suponiendo que la posicion iniciar es cero
d)calcular la fuerza resultante en cada tramo
Respuestas
Respuesta:
Explicación:
a) En el primer tramo tiene un movimiento rectilineo uniforme ya que nos dice que se mueve con una trayectoria rectilinea a velocidad constante, mientras que en el segundo tramo tiene un movimiento desacelerado (no uniforme)
b) La aceleración en el primer tramo es 0 pues por definicion de aceleración:
a = (vf-vi)/t ; vf: velocidad final ; vi : velocidad inicial ; t: tiempo
como el auto en el primer tramo mantiene una velocidad constante vf-vi = 0
En el segundo tramo la aceleración será de:
a = (0-40Km/h)/5min = -(8Km/h) / min
= (-40Km/h) / (1/12 h) = - 480Km/h^2
= (-40000m/3600s) / (5*60 s) = -0.037 m/s^2
Como la aceleración tiene signo negativo implica que es un movimiento desacelerado.
Te dejo el gráfico para tí. Sólo tienes que aplicar la ecuación a= (v(t) - vi)/t para diferentes valores de t usando como valor de a algunos de los que hice arriba.
La distancia total recorrida (d) se calcula con la formula:
d = e(t) - e(0) = (a/2)*t^2 + vi*t = (-0.037/2 m/s^2)*(5*60s)^2 + (40000m/3600s) * (5*60s)
d = -1665 m + 3333 m
d = 1668 m
La fuerza resultante en el 1er tramo es 0N ya que no hay aceleración, en cambio en el 2do tramo será de:
F=m*a
Como se tiene el peso del vehiculo pero no su masa se hace:
P=m*g
m= P/g = 5000N/10m/s^2 = 500Kg
Por lo tanto la fuerza será:
F=500Kg * -0.037 m/s^2 = -18.5N