Un conductor circula a 72 km/h por una carretera horizontal en un día de niebla y frena cuando divisa un obstáculo en la calzada a 50 m de distancia. El automóvil con su conductor tiene una masa total de 1200 kg y la fuerza de frenado que actúa sobre él es de 3000 N. a) Calcular la energía cinética inicial del coche. b) Hallar el trabajo realizado por la fuerza de frenado en los 50 m. c) Razonar si el coche chocará o no con el obstáculo.
Respuestas a la pregunta
a) La energía cinética inicial del coche es de 240000 joules, .
b) El trabajo realizado por la fuerza de frenado es de -150000 joules.
c) Si chocará con el obstaculo, porque la distancia maxima da mayor que la distancia de 50m .
V = 72Km/h * 1000m/1Km * 3600seg/1h = 20m/seg
d= 50m
mtotal = 1200Kg
F frenado = 3000N
a) Eco=?
b) W F frenado= ?
c) Razonar si el coche chocará o no con el obstáculo =?
a) Energía cinética inicial:
Eco= m total* V²/2
Eco= 1200 Kg* ( 20m/seg)²/2
Eco= 240000 joules.
b) El trabajo realizado por la fuerza de frenado :
WF frenado = F frenado * d *cos 180º
W F frenado = 3000 N * 50m * cos 180º
W F frenado = -150000 joules.
c) Para razonar si el coche chocará o no con el obstáculo se calcula la distancia maxima :
d max = Vo²/2*a
F frenado = m*a
a = F frenado /m = -3000 N / 1200Kg
a = - 2.5 m/seg 2
dmax = - ( 20m/seg)²/ 2*-2.5m/seg2
dmax = 80m .
Si chocará con el obstaculo, porque la distancia maxima da mayor que la distancia de 50m .