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Un tren acelera uniformemente partiendo del reposo a razón de 2 m s − 2 , hasta alcanzar una velocidad de 40 m s − 1 ?

Un tren acelera uniformemente partiendo del reposo a razón de 2 m s − 2 , hasta alcanzar una velocidad de 40 m s − 1 . Después de avanzar a esa velocidad durante un cierto tiempo, desacelera a razón de 1 m s − 2 hasta detenerse. Si en total recorrió 4. 000 m, halle el tiempo total transcurrido.

Mejor respuesta

2

Para resolver este problema vamos a determinar el tiempo y la distancia recorrida mientras acelera y desacelera, para después, determinar la distancia que recorre con velocidad constante y tener el tiempo

Datos

Vo = 0

Vf = 40

a1 = 2 m / s²

a2 = - 1 m / s²

Para aceleración positiva

Vf = Vo + at

t = (Vf - Vo) / a = 40 / 2 = 20 s

La distancia recorrida

d = (Vf² - Vo²) / 2a = 1600 / 4 = 400 metros

Para aceleración negativa

t = - 40 / - 1 = 40 segundos

d = - Vo² / 2a = - 16000 / - 2 = 800 metros.

Sabemos entonces que el tren recorre 1200 metros acelerando y desacelerando por lo cual recorre entonces 2800 con velocidad constante de 40 m / s

t = d / V = 2800 / 40 / 70 = 70 segundos

Por lo tanto el tiempo total transcurrido fue de :

T = 70 + 20 + 40 = 130 segundos.