Física UBA XXI Final Jul 24 T2 4 Mecánica

Ante un imprevisto, un motociclista se ve obligado a reducir su velocidad de 140 km/h a 40 km/h aplicando los frenos durante 3,5 seg. Si en conjunto el motociclista y su vehículo tienen una masa de 350 kg.

 

a)     ¿Cuál es el valor de la potencia de frenado?

 

P = W / t

 

Donde

P = potencia

W = trabajo = ΔEc = variación de la energía cinética

ΔEc = Ecf - Eci

Ec = energía cinética = 1 / 2 M V^2

M = masa = 350 kg

Vf = velocidad final = 40 km/h = 11,11 m/s

Vi = velocidad inicial = 140 km/h = 38,88 m/s

t = tiempo = 3,5 seg

 

reemplazando en P

P = 1/ 2 M (Vf^2 – Vi^2) / t

P = 1/ 2 350 kg ((38,88 m/s)^2 – (11,11 m/s)^2)/ 3,5 seg = 6,94 x 10⁴ W

b)    ¿Que distancia recorrió el motociclista durante la frenada?

 

Ecuación horaria

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

 

Donde

x = posición en el instante t

xo = posición inicial = 0

vi = velocidad inicial = 140 km/h = 38,88 m/s

t = tiempo transcurrido = 3,5 seg

a = aceleración = (vf – vi) / t

vf = velocidad final = 40 km/h = 11,11 m/s

 

Reemplazando

x = 0 + 38,88 m/s 3,5 seg + 1/ 2 (11,11 m/s – 38,88 m/s) / 3,5 seg (3,5 seg)^2 = 87,50 m