Question

Suponga que lo llaman como testigo experto para analizar el siguiente accidente automovilístico: el automóvil B, con una masa de 1.900 kg, estaba detenido ante un semáforo cuando fue golpeado por detrás por el automóvil A, con una masa de 1.500 kg. Los automóviles se enganchan de los parachoques durante la colisión y se deslizan hasta detenerse con los frenos de todos los neumáticos bloqueados. Las mediciones de las marcas del derrape dejadas por los neumáticos miden 7,15 m de longitud. El coeficiente de fricción cinética entre los neumáticos y el pavimento es de 0,65.
a) ¿Cuál era la rapidez del automóvil A inmediatamente antes del choque?
b) Si el límite de rapidez es de 35 mph, ¿el automóvil A lo rebasó y, de ser así, por cuantas millas por hora?

Answer 1

Resolvemos de atrás para adelante.

Con los datos suministrados podemos hallar la velocidad del conjunto inmediatamente después de la colisión.

El trabajo de la fuerza de rozamiento produce una variación en la energía cinética del conjunto.

- Fr . d = 1/2 m (V² - Vo²)

El trabajo de freno es negativo. Si se detiene es V = 0

Por otro lado es Fr = u m g; reemplazamos.

- u m g d = - 1/2 m V²o; cancelamos la masa.

V = √(2 u g d) = √(2 . 0,65 . 9,8 m/s² . 7,15 m) ≅ 9,54 m/s

a) En las colisiones se conserva el momento lineal del sistema.

1500 kg . Va + 1900 kg . 0 = (1500 + 1900) kg . 9,54 m/s

Va = 32436 kg m/s / 1500 kg ≅ 21,6 m/s

b) Va = 21,6 m/s . 1 km / 1000 m . 3600 s / h = 77,8 km/h

Va = 77,8 km/h . 1 milla / 1,609 km = 48,4 mph

Ha superado la velocidad por 48,4 - 35 = 13,4 mph

Saludos.