Un automóvil de 1000 Kg avanza hacia el norte a 100 km/h y frena hasta detenerse por completo en 50 m. ¿Cuál es la magnitud y el sentido de la Fuerza requerida?
Respuestas a la pregunta
Veamos el problema:
Necesitamos usar la siguiente ecuación:
1) vf - vo = a*t
Además sabemos que:
2) d = vo*t - 0.5*a*t*t
Si de la ecuación 1) tomamos despejamos t = (vf-vo)/a
y la reemplazamos en la ecuación 2 , tenemos:
3 ) vf*vf - vo*vo = 2*a*d
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)
El valor de -7720 N se debe a aproximación de decimales, pero el resultado está correcto.
1Newton = 1 kg *mts/ ( seg*seg)