Física UBA XXI 2P Nov 23 T3 – 1. Dinámica

 En el año 2015, el automóvil de fórmula uno RB11 del equipo Infiniti Red Bull, marcó un récord de aceleración ya que, estando detenido, aceleró (con aceleración constante) desde cero hasta alcanzar los 96,6 kilómetros por hora en tan sólo 1,70 segundos.

 

a)     Si la masa del automóvil en las condiciones de la prueba fue de 800 kilogramos, calcule la fuerza promedio con la que el motor lo impulsó.

 

Ecuación horaria

v = vo + a t

 

Donde

v = velocidad final = 96,6 km/h (1000 m/ 1 km) (1h /3600 s) = 26,83 m/s

vo = velocidad inicial = 0

a = aceleración

t = tiempo = 1,70 s

 

Reemplazando y despejando a

a = v / t = 26,83 m/s / 1,70 s = 15,8 m/s²

 

F = m a

Donde

F = fuerza del motor

m = masa = 800 kg

a = aceleración = 15,8 m/s²

 

Reemplazando

F = 800 kg 15,8 m/s² = 1,26 x 10^4 N

 

b)    ¿Que distancia recorrió el automóvil desde su partida hasta que alcanzó los 96,6 kilómetros por hora?

 

Ecuación horaria

x = xo + vo t + 1 / 2 a t^2

 

Donde

x = distancia recorrida

xo = posición inicial = 0

 

Reemplazando

x = 1/ 2 * 15,8 m/s² (1,70 s)^2 = 22,08 m

 

c)     Calcule la potencia promedio con la cual el motor impulsó al automóvil

 

Pot = W / t

 

Donde

Pot = potencia promedio

W = trabajo = F d

F = fuerza del motor = 1,26 x 10^4 N

d = distancia recorrida = 22,08 m

t = tiempo = 1,7 s

 

Reemplazando

Pot = 1,26 x 10^4 N 22,08 m / 1,7 s = 1,67 x 10^5 W