1-Una locomotora arrastra un tren de 200 toneladas, comunicándole una aceleración de 0,3 m/s2. ¿Cuál será la velocidad de dicho tren al cabo de 1 minuto y 40 segundos? ¿Qué espacio habrá recorrido? ¿Qué fuerza ejerce dicha locomotora?.
Respuestas a la pregunta
Sabiendo que una locomotora arrastra un tren de 200 toneladas con una aceleración de 0.3 m/s², tenemos que:
- La velocidad al cabo de 1 minuto y 40 segundos es de 30 m/s.
- La distancia recorrida es de 150 m.
- La fuerza ejercida es de 60000 N.
Fórmulas asociadas con el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado
Para este problema, debemos usar las siguientes fórmulas:
Vf = Vo + at
Vf² = Vo² + 2ad
Donde:
- Vf = velocidad final
- Vo = velocidad inicial
- a = aceleración
- d = distancia
- t = tiempo
¿Cómo se define una fuerza?
La fuerza es igual a la masa por aceleración, tal que:
F = m·a
Donde:
- F = fuerza
- m = masa
- a = aceleración
Resolución del problema
- Cálculo de la velocidad del tren
Procedemos a buscar la velocidad del tren al cabo de 1 minuto y 40 segundos:
Vf = Vo + at
Vf = 0 m/s + (0.3 m/s²)·(100 s) ; 100 s = 1 min y 40 s
Vf = 30 m/s
- Cálculo del espacio recorrido
Procedemos a buscar el espacio recorrido por el tren:
Vf² = Vo² + 2ad
(30 m/s)² = (0 m/s)² + 2(0.3 m/s²)d
d = (30 m/s)² / 2(0.3 m/s²)
d = 150 m
- Cálculo de la fuerza ejercida
Procedemos a buscar la fuerza ejercida por la locomotora:
F = m·a
F = (200000 kg)·(0.3 m/s²)
F = 60000 N
Mira más sobre el movimiento acelerado en https://brainly.lat/tarea/12046374.
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