Question

Un coche de 1000 kg se ha quedado sin batería en una calle horizontal. Tres personas lo empujan para tratar de ponerlo en marcha; cada una ejerce una fuerza de 150 N paralela al suelo. La fuerza de rozamiento que se opone al deslizamiento del coche vale 100 N. a. ¿Durante cuánto tiempo tienen que empujar para que el coche adquiera una velocidad de 9 km/h? b. ¿Qué espacio habrá recorrido?

Answer 1

Un coche de 1000 kg se ha quedado sin batería en una calle horizontal. Tres personas lo empujan para tratar de ponerlo en marcha; cada una ejerce una fuerza de 150 N paralela al suelo. La fuerza de rozamiento que se opone al deslizamiento del coche vale 100 N. a. ¿Durante cuánto tiempo tienen que empujar para que el coche adquiera una velocidad de 9 km/h? b. ¿Qué espacio habrá recorrido?

Los datos son:
m = 1000 kg
Fr = 100 N
F1 = 150 N
F2 = 150 N
F3 = 150 N
F1 = F2 = F3 = 150 N
t = ?
e = ?

Primero vamos a calcular la aceleración.
F1 + F2 + F3 - Fr = ma
ma = F1 + F2 + F3 - Fr
ma = 3F - Fr
1000 kg (a) = 3 (150 N) - 100 N
1000 kg (a) = 450 N - 100 N
1000 kg (a) = 350 N
a = 350 N / 1000 kg
a = 0,35 m/s²

Ya tenemos el valor de la aceleración que es 0,35 m/s²
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Pasamos la velocidad final de 9 km/h a m/s
vf = (9 km/h) (1000 m) / (1 km) (1 h) / (3600 s) = 2,5 m/s

Ahora calculamos el tiempo que nos pide.
t = (vf - vi)/a
t = (2,5 m/s - 0 m/s)/0,35 m/s²
t = (2,5 m/s)/0,35 m/s²
t = 7,14 s

RESPUESTA: El tiempo es 7,14 segundos 
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Calculamos el espacio recorrido del mismo.
e = 1/2 at²
e = 1/2 (0,35 m/s²) (7,14s)²
e = 0,175 m/s² (50,97 s²)
e = 8,91 m

RESPUESTA: El espacio recorrido es 8,91 metros