En
una carrera de 100 metros llanos, un corredor que parte del reposo, acelera
uniformemente recorriendo 60 metros en los primeros 8 segundos, para luego
continuar a velocidad constante hasta cruzar la meta. Calcule:
a. la aceleración
en los primeros 8 segundos-
x1
= xo + vo t1 + 1 /2 a t1^2 (ecuación horaria)
Donde
x1
= posición final = 60 m
xo
= posición inicial = 0
vo
= velocidad inicial = 0
a
= aceleración
t1
= tiempo transcurrido = 8 seg
Reemplazando
y despejando a
a = 2
x1 / t1^2 = 2 * 60 m / (8 seg)^2 = 1,88
m/s2
b. la velocidad
media del corredor en toda la carrera
0
seg < t < 8 seg
v1 = vo + a t1 (ecuación horaria)
Donde
v1 = velocidad final
vo = velocidad inicial = 0
a = aceleración = 1,875 m/s2
t1 = tiempo transcurrido = 8 seg
Reemplazando
v2 = 1,875 m/s2 8
seg = 15 m/s
8 seg < t
x2 = x1 +
v1 (t2 – t1) (ecuación horaria)
Donde
x2 = posición
final = 100 m
x1 = posición
a los 8 seg = 60 m
v1 =
velocidad a los 8 seg = 15 m/s
t2 =
tiempo transcurrido
t1 =
tiempo = 8 seg
Reemplazando t2
t2 = (x2 – x1) /
v1 + t1 = (100 m – 60 m) / 15 m/s + 8 seg = 10,67 seg
vmed = x2 / t2 = 100 m / 10,67 seg = 9,38 m/s