1)
Primero que nada tenemos que identificar las fuerzas que actúan sobre el automóvil, si designamos la derecha del eje x como el sentido positivo y análogamente la parte superior deleje y tenemos que sobre el automóvil actúan por separado 2 fuerzas en cada eje.
El modulo de la fuerza en el eje y esta dado por :
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=F_y%20%3D%20m%20a_y%20%20%20%3D%20N%20-%20mg%20%3D0" />
Si nos dicen que el automóvil tiene 196N de peso tenemos entonces que :
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=mg%20%3D%20196%20%5Cfrac%7Bkg%2Am%7D%7Bs%5E2%7D%20%20" /> si <img src="https://tex.z-dn.net/?f=g%20%3D%2010%20%20%5Cfrac%7Bm%7D%7Bs%5E2%7D%20" />
entonces
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=m%20%3D%20%20%5Cfrac%7B196N%7D%7Bg%7D%20%20%3D%20%20%5Cfrac%7B196%7D%7B10%7D%20Kg%20%20" /> por lo que<img src="https://tex.z-dn.net/?f=m%20%20%3D%2019.6%20Kg" />
El modulo de la fuerza en el eje x esta dado por :
En el eje x el automóvil es sometido a una fuerza constante que asumiremos va en la misma dirección del desplazamiento (el sentido positivo, hacia la derecha)
Tenemos entonces :
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=ma_x%20%3D%2049%20N" />
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=a_x%20%3D%20%20%5Cfrac%7B49N%7D%7Bm%7D%20" /> es decir<img src="https://tex.z-dn.net/?f=a_x%20%3D%20%20%5Cfrac%7B49N%7D%7B19.6Kg%7D%20%3D%202.5%20%20%5Cfrac%7Bm%7D%7Bs%5E2%7D%20%20" />
Ahora sabemos también que el modulo del vector aceleración esta dada por :
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=a%20%3D%20%20%5Csqrt%7B%28a_y%29%5E2%2B%28a_x%29%5E2%7D%20" />
y sabiendo que<img src="https://tex.z-dn.net/?f=a__y%20%3D%200%20%5Cfrac%7Bm%7D%7Bs%5E2%7D%20%20%20%5Ctext%7B%20y%20%7D%20a__x%20%3D%202.5%20%20%5Cfrac%7Bm%7D%7Bs%5E2%7D%20%20" />
Remplazamos valores y tenemos :
[img = 10]
[img = 11]
2)
Ahora simplemente usamos la ecuación básica de cinemática que nos da el desplazamiento en función de la velocidad y aceleración :
[img = 12] (1)
Como ya tenemos el modulo de la aceleracion y sabiendo que :
[img = 13] = >[img = 14]
[img = 15]
por lo que[img = 16]
finalmente remplazando este valor en la ecuación (1)
Sabiendo que[img = 17]
[img = 18]
tenemos :
[img = 19] empleando algebra elemental tenemos que :
[img = 20] despejando el tiempo tenemos :
[img = 21] por lo que solo tenemos que ingresar los valores ya conocidos para saber cuanto tiempo tardara en recorrer los 50 metros :
[img = 22]
por lo que t = 3.
65 s.