Question

Un tren que pesa 8 x 10^6 lb viaja a una velocidad de 60 mi/h. ¿Cuánto impulso ejercerá el tren para detenerse?. Si el tren se detiene totalmente en una distancia de 600 ft, ¿cuándo dura el frenado? ¿Cuánta fuerza de frenado se necesita?

Answer 1

DATOS :

m = 8* 10⁶ lb * 0.453 kg / 1 lb= 3624000 Kg

Vo = 60 mi/h * 1609 m/1 mi* 1h/3600 seg = 26.81 m/seg

Vf=0

Impulso =I =?

dmáx = 600 ft * 0.3048 m / 1 feet = 182.88 m

t=?

F= ?

SOLUCIÓN :

Para resolver el ejercicio se procede a aplicar las formulas de impulso y

cantidad de movimiento, de la siguiente manera :

ΔP = m * ( Vf - V0) = 3624000 Kg * ( 0- 26.81 m/seg ) = - 97159440 Kg*m/seg

I = ΔP

I = 97159440 New * seg

dmáx = - Vo²/ 2a

se despeja a :

a = - Vo²/( 2 * dmáx )= - ( 26.81 m/seg )²/( 2 * 182.88 m ) = -1.96 m/seg²

F = m* a = 3624000 Kg * 1.96 m/seg² = 7103040 New

I = F * t

t = I/F = 97159440 New*seg/ 7103040New

t = 13.67 seg .