Respuesta :
Primero hay que calcular la distancia recorrida hasta que frena. Conocemos la velocidad (v) y el tiempo (t)
d= v*t
Para esto pasamos los 108 km/h a m/s
108km/h= 108Km/h*(1000m/1Km)*(1h/3600seg) = 30 m/seg
d= 30m/seg*2seg= 60 m.
Es decir que al momento de aplicar los frenos el conductor se encuentra a 140 m del obstáculo como debe detenerse 5 m antes del obstáculo y el obstáculo se encuentra a 140 m de distancia (d) entonces se debe detener luego de aplicar los frenos a 135 m. Ahora la velocidad final (vf) debe ser 0 m/s pues se detiene. y la velocidad inicial (vo) es conocida = 30m/s.
Utilizamos la fórmula aceleración (a)
a= [tex] \frac{vf^{2} - vo^{2} }{2d} [/tex]
a= [tex]\frac{(0m/s)^{2} -( 30m/s)^{2} }{2*135m}[/tex]
a= [tex]\frac{ -900 \frac{m^{2}}{s^{2}} }{270m} = [/tex]
a= 3,3333 [tex] \frac{m}{ s^{2}} [/tex]
El signo negativo indica que está desacelerando en vez de acelerando.
La desaceleración que lleva el auto es de -10/3 m/s², para parar a 5 metros del obstáculo.
Explicación:
Para resolver este ejercicio debemos aplicar ecuación de movimiento acelerado, tal que:
- Vf² = V²i + 2·a·d
Entonces, sabemos que la velocidad inicial es de 108 km/h o 30 m/s, y que debe frenar tal que sea 5 metros antes del obstáculo.
Ahora, es fundamental saber que tarda 2 segundos en frenar, veamos qué distancia recorrió en ese tiempo.
v = d/t
30 m/s = d/(2s)
d = 60 m
Entonces, comenzó a frenar luego de 60 metros y debe quedar a 5 metros del obstáculo, entonces la distancia que tiene para frenar será:
d(frenado) = (200 - 60 - 5 ) m
d(frenado) = 135 m
Calculamos la aceleración de frenado.
(0 m/s)² = (30 m/s)² + 2·a·(135m)
a = -(10/3) m/s²
Por tanto, la desaceleración que lleva el auto es de -10/3 m/s².
NOTA: el signo negativo indica el frenado.
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