Un cuerpo parte del reposo, tiene durante 4 segundos una aceleración de 0,8 m/s2 sigue después durante 8
segundos con el movimiento adquirido y finalmente vuelve al reposo por la acción de una aceleración negativa
de -0,4 m/s2
. determine el tiempo y la distancia recorrida.
Respuestas
x(inicial) = 0 m
v(inicial) = 0 m/s
t = 4 s
ETAPA 1 a(0-4s) = 0,8 m/s^2
ETAPA 2 a(4-8s) = 0 m/s^2
ETAPA 3 a(8s) = -0,4 m/s^2
Etapa 1:
x(final) = x(inicial) + v(inicial)t + 0,5a(0-4s)t^2
x(final) = 0 + 0 + 0,5·0,8·4^2 = 6,4 m
v(final) = v(inicial) + a(0-4s)t
v(final) = 0 + 0,8·4 = 3,2 m/s
Etapa 2:
Vea que la posición final de la etapa 1 (6,4 m), es la posición inicial de la etapa 2.
Y que la velocidad final de la etapa 1 (3,2 m/s) es la velocidad inicial de la etapa 2.
x(final) = x(inicial) + v(inicial)t
x(final) = 6,4 + 3,2·8 = 32 m
Etapa 3:
Vea que la posición final de la etapa 2 (32 m) es la posición inicial de la etapa 3.
Debido a que la aceleración durante la etapa 2 es 0, la velocidad no varia. Así, la velocidad inicial de la etapa 2 (3,2 m/s) es la inicial de la etapa 3.
En el enunciado nos dice que el objeto. al final de todo el recorrido, vuelve al reposo --> v(final) = 0 , a(final) = 0
v(final) = v(inicial) + a(8s)t
0 = 3,2 - 0,4t
3,2/0,4 = t
8 s = t
x(final) = x(inicial) + v(inicial)t + 0,5a(8s)t^2
x(final) = 32 + 0·t - 0,5·0,4·t^2
x(final) = 32 - 0,5·0,4·8^2 = 19,2 m
Suma de el tiempo pasado en cada etapa:
t(total) = 4 + 8 + 8 = 20 s
Suma de toda la distancia recorrida en cada etapa:
Δx = 6,4 + 32 + 19,2 = 57,6 m