Un coche de 1000 kg se dirige hacia el norte a lo largo de una carretera recta horizontal a una velocidad de 20.0 m/s. El conductor aplica los frenos y el coche se detiene de manera uniforme en una distancia de 200 m. ¿Cuáles son la magnitud y la dirección de la fuerza neta aplicada al coche para llevarlo a detenerse?
Respuestas a la pregunta
1era parte
Calcular la aceleración
Fórmula
( Vf )^ 2 - ( vi )^ 2 = 2 * a * d
,
Datos
Velocidad final ( Vf ) 0 m/ s, ya que finalmente se detuvo.
Velocidad inicial ( vi ) = 20 m/ s, ya que con esta velocidad inicia el frenamiento.
Distancia = 200 m
Aceleración = x m/ s^ 2
,
Reemplazar
( Vf )^ 2 - ( vi )^ 2 = 2 * a * d
( 0 m/ s )^ 2 - ( 20 m/ s )^ 2 = 2 * a * 200 m
0 - 400 = 400 * a
- 400 = 400 * a
a = - 1 m/ s^ 2, lo que significa que la aceleración es de - 1 m/ s^ 2.
,
Se obtuvo que al frenar el auto, se experimenta una aceleración de un tottal de - 1 m/ s^ 2.
,
2da parte
Calcular la fuerza neta que experimenta el auto.
Fórmula
∑ Fn = m * a
,
Datos
Masa ( m ) = 1000 Kg
Aceleración = -1 m/ s^ 2
,
Reemplazar
∑ Fn = m * a
∑ Fn = 1000 Kg * - 1 m/ s^ 2
∑ Fn = - 1000 N, lo que significa que la fuerza neta es de - 1000 N,
,
Respuesta, la fuerza neta que actúa en el frenado del auto es de - 1000 N.