Question

en un pueblo, como medida de proteccion ante los accidentes ferreos, se desa construir un camino de frenado al final de la linea. El camino está compuesto de arena y tiene que ser capaz de detener un tren de carga en caso de que este le fallen los frenos.
Si en promedio los trenes de carga que transitan la via se mueven a una velocidad de v=117 km/h, poseen una masa de M=5*10^5 kg y el camino puede tener una extension maxima de d=258 m.
¿Cual es la magnitud de la fuerza neta (medida en Mega Newton, es decir 10^6 N) que debe ejercer el camino de frenado sobre el tren para lograr detenerlo si es que se le cortan los frenos?. Considere que que la aceleración durante el frenado es constante.

Answer 1

La magnitud de la fuerza neta que debe ejercer el camino para lograr detener el tren es Fr = 1.04 MN

Explicación:

Si la velocidad promedio del tren es de V = 117 km/h y la amsa del mismo es de

M = 5 *10⁵ kg, ademas la distancia de la rampa de frenado es de d = 258 metros

La magnitud de la fuerza para frenar sera la fuerza de friccion o fuerza no conservativa.

Vf²  = Vo² + 2ax

0 = (117km/h)² + 2a(0.258km)

a = 26529.06 km/h²

Fr = ma

Fr = (5 *10⁵ kg)(26529.06 km/h²)(1000m/1km)(1h/3600s)²

Fr = 1.04 MN