Un automóvil de 2. 5 kg se mueve con una velocidad de 101 km / h. El conductor pisa el freno para evitar chocar contra el vehículo que viaja frente a él y se detuvo. Una fuerza de fricción constante de 5. 6 N ejercida entre las llantas y el pavimento durante el frenado logran detener el automóvil. ¿Qué distancia recorre el automóvil para lograr frenar hasta detenerse totalmente?
Aplicando un diagrama de cuerpo libre y la ecuación de la 2da Ley de Newton :
∑Fx : - Froce = m * a
a = - Froce / m
a = - 5, 6 N / (2, 5 kg)
a = - 2, 24 m / s ^ 2 ; aceleración de frenado que tiene el móvil
Para calcular la distancia que recorrió el automóvil cuando inicia el frenado hasta detenerse (Vf = 0 m / s)
Vf ^ 2 = Vi ^ 2 + (2)(a)(x)
Despejando desplazamiento x :
x = - (Vi) ^ 2 / (2)(a) ; 101 km / h * (1000 m / 1 km) * (1 h / 3600 s) = 28, 06 m / s
x = - (28, 06 m / s) ^ 2 / (2)( - 2, 24 m / s ^ 2)
x = 175, 8 m ; distancia recorrida por el automóvil antes de detenerse
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Primero pasamos los segundos a horas para poder despejar bien la incognita 24s 1h / 3600s multiplicamos 24 * 1 y dividimos entre 3600 lo que nos da 0. 006 periodico. Ahora V = D * T pasamos a multiplicar T que esta…
Tenemos : s = u = 72kmh - 1 (20ms - 1) v = 0 a = t = 9s Sabemos que : s = (v + u / 2)t s = (20 / 2)9 s = 90m.
La máxima aceleración del frenado del automóvil debe ser de 8 m / s² para frenar en una distancia igual a 5 veces su tamaño. Explicación : Aplicamos ecuación de movimiento acelerado, tal que : Vf² = Vi² + 2·a·d…
Respuesta : a = - 3, 33 m / s cuadrado y x = 166, 8m Explicación : Vf = vo + at y vf cuadrado = vo cuadrado + 2ax.
Calculamos la velocidad que tenía antes de detenerse. Vi = 2d / t vi = 2 (400 m) / 25 s vi = 800 m / 25 s vi = 32 m / s Calculamos la aceleración a = (vf - vi) / t a = (0 m / s - 32 m / s) / 25s a = ( - 32 m / s) / 25s…