Question

Un automóvil de 1000 kg, avanza hacia el norte a 100 km/h y frena hasta detenerse
completamente en 50 m. Calcular la magnitud y la dirección de la fuerza requerida para
detenerse.

Answer 1

Explicación:

Primero: vf - vo = a*t ......Ecuación (1)

Además sabemos que, la distancia es:

d = vo*t - 0.5*a*t*t....... Ecuación (2)

Si de la ecuación (1) tomamos despejamos el tiempo tenemos:

t = (vf-vo)/a

Reemplazamos en la ecuación (2) , tenemos:

vf*vf - vo*vo = 2*a*d.... Ecuación (3)

vf = velocidad final, la que tiene que ser 0 km / hrs, el auto se detiene.

vo = 100 km/hrs = 100 000 mts / 3600 segundos  ( 1 hora = 3600 segundos)

Entonces vo = 100 000/3600 = 27.77 mts/seg

Reemplazando en la ecuación (3)

vf*vf-vo*vo = 2*a*d

0- (27.77 mts/seg)*(27.77 mts/seg)

2*a* (50 mts) - 771,60 mts*mts/(seg*seg)

2*a* 50 mts

a = -7,7160 mts/(seg*seg)

Luego la fuerza = F = m*a

F = 1000 kg * -7,7160 ( mts/(seg*seg))

F = - 7716 NEWTONS  (signo negativo indica que va en sentido contrario de auto, es decir, al sur)