Un auto de masa m=3000Kg viaja a una velocidad Vo=80Km/h por una superficie horizontal que presenta un coeficiente de fricción cinética μk=0.50. En cierto momento el auto frena hasta detenerse por completo desplazándose una distancia S. Contestar las siguientes preguntas: a) ¿Cuál es el trabajo W realizado por la fuerza que detiene el auto? b) ¿Qué distancia S recorre el auto hasta detenerse por completo? c) ¿Cuánta energía tiene el auto, antes de empezar a frenar? d) ¿Cuánta energía tiene el auto en el punto donde se detuvo por completo? e) ¿A cuánto equivale la fricción?
Respuestas
Lo primero: 80 km/h = 22,2 m/s
a) El trabajo de la fuerza que lo detiene produce una variación en la energía cinética del auto.
W = 1/2 m (V² - Vo²); si se detiene es V = 0
W = - 1/2 . 3000 kg (22,2 m/s)² ≅ - 739300 J
Todo trabajo de frenado es negativo.
b) La fuerza que frena al auto es la fuerza de rozamiento.
F = u m g = 0,50 . 3000 kg . 9,80 m/s² = 14700 N
W = F . S
S = 739300 J / 14700 N = 50,3 m
c) La energía inicial del auto es 739300 J
d) Al detenerse la energía cinética final es nula.
e) La fricción genera una fuerza de 14700 N
Saludos.
Lo primero: 80 km/h = 22,2 m/s
a) El trabajo de la fuerza que lo detiene produce una variación en la energía cinética del auto.
W = 1/2 m (V² - Vo²); si se detiene es V = 0
W = - 1/2 . 3000 kg (22,2 m/s)² ≅ - 739300 J
Todo trabajo de frenado es negativo.
b) La fuerza que frena al auto es la fuerza de rozamiento.
F = u m g = 0,50 . 3000 kg . 9,80 m/s² = 14700 N
W = F . S
S = 739300 J / 14700 N = 50,3 m
c) La energía inicial del auto es 739300 J
d) Al detenerse la energía cinética final es nula.
e) La fricción genera una fuerza de 14700 N