Question

Los automóviles actuales tienen “parachoques de 5 mi/h (8 km/h)” diseñados para comprimirse y rebotar elásticamente sin ningún daño físico a rapideces menores a 8 km/h. Si el material de los parachoques se deforma permanentemente después de una compresión de 1.5 cm, pero permanecen como un resorte elástico hasta ese punto, ¿cuál debe ser la constante efectiva de resorte del material del parachoques, suponiendo que el automóvil tiene una masa de 1050 kg y que se prueba chocándolo contra una pared sólida?

Answer 1

La constante efectiva de resorte del material del parachoques es de K  = 2190.4 MN/m²

Explicación:

Datos del problema

• D = 1.5 cm
• V = 8km/h
• m = 1050 kg

Convertimos km/h a m/s

8km/h (1000m/1km * 1h/3600s)

2.22 m/s

Fuerza del resorte

F = 1/2kx²

Aceleracion de frenado

a = (0² -  2.22²)/2(0.015)

a = -164.28 m/s²

F = ma = 1500kg*164.28m/s²

F  =246420 N

Sustituimos valores y despejamos constante

246420N = 0.5K(0.015m)²

K  = 2190.4 MN/m²