Problema nº 1 de desplazamiento y velocidad o rapidez en el movimiento uniformemente variado (MUV) - TP04

Enunciado del ejercicio nº 1

Un automóvil que viaja a una velocidad constante de 120 km/h, demora 10 s en detenerse. Calcular:

a) ¿Qué espacio necesitó para detenerse?

b) ¿Con qué velocidad chocaría a otro vehículo ubicado a 30 m del lugar donde aplicó los frenos?

v₀ = 120 km/h = (120 km/h)·(1.000 m/1 km)·(1 h/3.600 s) = 33,33 m/s

v_f = 0 km/h = 0 m/s

t = 10 s

v_f = v₀ + a·t (1)

x = v₀·t + ½·a·t² (2)

De la ecuación (1):

v_f = v₀ + a·t

0 = v₀ + a·t

a = -v₀/t

a = (-33,33 m/s)/(10 s)

a = -3,33 m/s²

Con éste dato aplicamos la ecuación (2):

x = (33,33 m/s)·(10 s) + ½·(-3,33 m/s²)·(10 s)²

Resultado, la distancia para detenerse es:

x = 166,83 m

Para x₂ = 30 m y con la aceleración anterior, conviene aplicar la ecuación opcional:

v_f² - v₀² = 2·a·x

v_f² = v₀² + 2·a·x

v_f² = (33,33 m/s)² + 2·(-3,33 m/s²)·(30 m)

v_f = 30,18 m/s

Resultado, la velocidad a los 30 m de frenado es:

v_f = 106,66 km/h

Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina

Ejemplo, cómo calcular el desplazamiento y la velocidad o rapidez en el movimiento uniforme variado. Nivel medio, secundaria, bachillerato, ESO.