Un automovil viaja a una velocidad constante de 120 km/h, al frenar tarda 10s en detenerse.
Calcular;
1.- La distancia que recorre desde que inicia el frenado hasta detenerse
2.- ¿Con qué velocidad chocaría a otro vehículo
Respuestas
Respuesta:
a)x = 166,83 m b)vf = 106,66 km/h
Explicación:
Datos:
v0 = 120 km/h = (120 km/h)·(1.000 m/1 km)·(1 h/3.600 s) = 33,33 m/s
vf = 0 km/h = 0 m/s
t = 10 s
Fórmulas:
(1) vf = v0 + a·t
(2) x = v0·t + ½·a·t²
Solución
a.
De la ecuación (1):
vf = v0 + a·t
0 = v0 + a·t
a = -v0/t
a = (-33,33 m/s)/(10 s)
a = -3,33 m/s²
Con éste dato aplicamos la ecuación (2):
x = (33,33 m/s)·(10 s) + (-3,33 m/s²)·(10 s)²/2
Resultado, la distancia para detenerse es:
x = 166,83 m
b.
Para x2 = 30 m y con la aceleración anterior, conviene aplicar la ecuación opcional:
vf² - v0² = 2·a·x
vf² = v0² + 2·a·x
vf² = (33,33 m/s)² + 2·(-3,33 m/s²)·(30 m)
vf = 30,18 m/s
Resultado, la velocidad a los 30 m de frenado es:
vf = 106,66 km/h
Para conocer la distancia que recorre con una velocidad de 120 km/ hr, debemos aplicar el movimiento rectilíneo uniforme acelerado MRUV, tenemos:
- d = 50 m
- Vf = 0,36m/s
¿Qué es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado MRUA?
El MRUV es aquel que estudia la cinemática de los cuerpos, posee velocidad inicial, velocidad final, aceleración y desaceleración, tiempo entre otros, este movimiento se caracteriza por que posee dos velocidades puede partir del reposo o puede buscar llegar al reposo.
Planteamiento
- Velocidad / 120 km / hr
- tiempo / 10 s
- Vf / 0 m/s (por detenerse)
1. Para conocer la aceleración, aplicamos la fórmula para MRUA, tenemos:
a = Vf- Vo / t
a = 0 m/s - 3,33m/s /10s
a = -0,33m/s² se encuentra desacelerando
2. Ahora, con la aceleración podemos conocer distancia recorrida, tenemos:
d = Vo x t + 1/2 at²
d = (3,33m/s ) (10s) + 1/2 (- 0,33m/s² ) (10s)²
d= 49,8 m = 50 m
3. Finalmente, para conocer una velocidad que chocaría a otro vehículo, será una velocidad mayor al 120 km/hr, tenemos:
Velocidad = 121 km/ hr
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