MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE DESACELERADO - Problema 1
Summary
TLDREl guion describe un problema de física relacionado con el frenado de un automóvil que se mueve a 108 km/h y se detiene en 60 metros. Se explica cómo convertir la velocidad inicial de km/h a m/s, y se utiliza el movimiento rectilíneo uniformemente variado para calcular el tiempo de frenado y la desaceleración. El análisis detalla las fórmulas aplicadas y los pasos para obtener una desaceleración de 7,5 m/s² y un tiempo de frenado de 4 segundos.
Takeaways
- 🚗 El conductor de un automóvil que se mueve a 108 km/h acciona los frenos y logra detenerlo en 60 metros.
- ⏱️ Se pide calcular el tiempo que duró el frenado y la desaceleración experimentada.
- 📐 El problema se trata de un movimiento rectilíneo uniformemente variado, en este caso, desacelerado.
- 🔢 La velocidad inicial del automóvil es de 108 km/h, que se convierte a 30 m/s.
- 🛑 La velocidad final del automóvil al detenerse es 0 m/s.
- 📏 La distancia recorrida durante el frenado es de 60 metros.
- ⏱️ Utilizando la fórmula de movimiento rectilíneo, se calcula que el tiempo de frenado es de 4 segundos.
- 📉 La desaceleración (aceleración negativa) es de -7.5 m/s², lo que indica la tasa a la que el automóvil disminuye su velocidad.
- 🔄 La conversión de unidades de km/h a m/s es esencial para resolver el problema correctamente.
- 🧮 Las fórmulas de movimiento rectilíneo uniformemente variado son fundamentales para determinar tanto el tiempo como la desaceleración.
Q & A
¿Cuál es la velocidad inicial del automóvil antes de frenar?
-La velocidad inicial del automóvil es de 108 km/h, que se convierte a 30 m/s.
¿Cuál es la velocidad final del automóvil después de frenar?
-La velocidad final del automóvil es cero, ya que el vehículo se detiene.
¿Cuál es la distancia recorrida por el automóvil durante el frenado?
-El automóvil recorre una distancia de 60 metros durante el frenado.
¿Cuánto tiempo tomó el automóvil en frenar completamente?
-El tiempo que tomó el automóvil en frenar completamente es de 4 segundos.
¿Cuál es la desaceleración del automóvil durante el frenado?
-La desaceleración del automóvil es de 7.5 metros por segundo cuadrado.
¿Qué tipo de movimiento se describe en el guion del video?
-Se describe un movimiento rectilíneo uniformemente variado, en este caso, un desaceleramiento.
¿Cómo se convierte la velocidad inicial de km/h a m/s?
-Para convertir la velocidad de 108 km/h a m/s, se multiplica por 1000 para cambiar kilómetros a metros y luego se divide por 3600 para cambiar horas a segundos, resultando en 30 m/s.
¿Cuál es la fórmula utilizada para calcular el tiempo de frenado?
-La fórmula utilizada para calcular el tiempo de frenado es: distancia = (velocidad inicial + velocidad final) / 2 * tiempo.
¿Qué otras fórmulas son relevantes para el movimiento rectilíneo uniformemente variado?
-Otras fórmulas relevantes incluyen: a = (v_final - v_inicial) / tiempo, d = v_inicial * tiempo + 0.5 * a * tiempo^2, v_final^2 = v_inicial^2 + 2 * a * d.
¿Por qué es importante conocer la desaceleración en situaciones de frenado de un automóvil?
-Conocer la desaceleración es importante para evaluar la seguridad del frenado, ya que ayuda a determinar la eficiencia de los frenos y la distancia necesaria para detener el vehículo.
¿Cómo se determina si un movimiento es acelerado o desacelerado?
-Un movimiento es considerado acelerado si la aceleración es positiva y desacelerado si la aceleración es negativa, lo que indica una disminución en la velocidad.
Outlines
🚗 Análisis de frenado de un automóvil
El primer párrafo aborda el cálculo del tiempo y la desaceleración durante el frenado de un automóvil. Se describe un escenario en el que un conductor frena un vehículo que se movía a 108 km/h hasta detenerlo en 60 metros. Para resolver este problema de movimiento rectilíneo uniformemente variado (desacelerado), se requiere convertir la velocidad inicial de km/h a m/s, obteniendo 30 m/s. Se extraen datos relevantes y se utilizan fórmulas físicas para calcular el tiempo y la desaceleración. Se elige la fórmula que relaciona la distancia con la velocidad inicial y final, y el tiempo, para encontrar el tiempo de frenado.
⏱ Cálculo del tiempo y la desaceleración
El segundo párrafo continúa con el proceso de resolución del problema. Se utiliza la fórmula seleccionada para calcular el tiempo de frenado, resultando en 4 segundos. Posteriormente, se calcula la desaceleración utilizando la fórmula de la aceleración, obteniendo un valor de -7.5 m/s², lo que indica una desaceleración debido al frenado. El párrafo concluye con la presentación de los resultados: el tiempo de frenado es de 4 segundos y la desaceleración es de 7.5 m/s², ambos valores son cruciales para entender la dinámica del frenado del vehículo.
Mindmap
Keywords
💡Frenado
💡Desaceleración
💡Movimiento rectilíneo uniformemente variado
💡Velocidad inicial
💡Velocidad final
💡Distancia recorrida
💡Aceleración
💡Conversión de unidades
💡Fórmulas del movimiento
💡Tiempo
Highlights
El conductor de un automóvil frena y logra detenerlo en 60 metros.
La velocidad inicial del automóvil es de 108 km/h.
La velocidad final del automóvil es cero ya que se detiene.
Se requiere calcular el tiempo que duró el frenado y la desaceleración.
El movimiento es rectilíneo uniformemente variado, en este caso desacelerado.
Se hace una conversión de velocidad de km/h a m/s.
La velocidad inicial en m/s es de 30 m/s.
Se presentan cuatro fórmulas para movimiento rectilíneo uniformemente variado.
Se elige la fórmula que relaciona distancia, velocidad inicial y final, y tiempo para resolver el problema.
La fórmula utilizada es: distancia = (velocidad inicial + velocidad final) / 2 * tiempo.
El tiempo de frenado se calcula como 4 segundos.
La desaceleración se calcula utilizando la fórmula: aceleración = (velocidad final - velocidad inicial) / tiempo.
La desaceleración es de -7.5 m/s², indicando una aceleración negativa.
La aceleración negativa confirma que el movimiento es desacelerado.
El proceso incluye la conversión de unidades y el uso de fórmulas físicas para resolver el problema.
El problema plantea una situación real de frenado de un automóvil y su análisis físico.
El resultado práctico es conocer el tiempo y la desaceleración necesaria para detener un vehículo.
Transcripts
el conductor de un automóvil que se
mueve a 108 km porh acciona los frenos y
logra detenerlo en 60 m cuánto tiempo
duró el frenado cuál fue la
desaceleración bien tenemos en esta
ocasión un problema sobre movimiento
rectilíneo uniformemente variado pero si
leemos con atención nos damos cuenta que
esta situación trata de un frenado o sea
donde hay una
desaceleración como el movimiento
rectilíneo uniformemente variado puede
ser acelerado o desacelerado Entonces en
este caso precisamos que se trata de uno
desacelerado entonces Estas son las
iniciales movimiento rectilíneo
uniformemente desacelerado vamos a
extraer de esta información los datos
del problema nos dice que inicialmente
el automóvil se mueve a 108 km porh Esa
será la velocidad inicial entonces
108
km/h nos dice que el conductor acciona
los frenos y logra detenerlo en 60 m o
sea que la velocidad final es cer porque
el auto se detiene y la distancia
recorrida es 60 m
nos preguntan Cuánto tiempo duró el
frenado Entonces cuánto vale t y cuál
fue la
desaceleración O sea el valor de
a como se trata de un movimiento
desacelerado Esperamos que la
aceleración nos dé
negativa lo primero que debemos revisar
es que todos los datos se encuentren en
metros y segundos como se observa la
velocidad inicial está en kilómetros por
hora entonces tenemos que hacer la
conversión de ese dato a metros por
segundo tenemos velocidad inicial igual
a 108 km porh Entonces vamos a
multiplicar por los factores de
conversión adecuados para hacer esa
conversión para pasar de kilómetros a
metros utilizamos este factor de
conversión kilómetros abajo metros
arriba sabemos que 1 kg
equivale a 1000 m de esa manera logramos
eliminar los kilómetros y agregamos otro
factor de conversión para pasar de horas
a segundos escribimos horas en la parte
de arriba y segundos en la parte de
abajo sabemos que una hora equivale a
3600 segundos entonces de esta manera
logramos eliminar las horas
si efectuamos la operación de los
números tenemos 108 * 1000 o sea 108000
y dividimos por
3600 eso nos da como resultado 30 y las
unidades son metros por
segundo entonces de esta manera ya
logramos transformar esta velocidad a
las unidades metros por segundo entonces
escrib vemos aquí el resultado obtenido
velocidad inicial 30 m por segundo para
un movimiento rectilíneo uniformemente
variado bien sea acelerado o
desacelerado como el que tenemos en esta
ocasión Contamos con cuatro fórmulas
vamos a escribirlas la primera nos dice
que la aceleración es igual a la
velocidad final menos la velocidad
inicial sobre el tiempo la
segunda dice que la distancia recorrida
es igual a
1/2 por la aceleración por el tiempo al
cuadrado y esto más la velocidad inicial
por el tiempo la
tercera nos dice que la velocidad final
al cuadrado es igual a la velocidad
inicial al cuadrado más dos veces la
aceleración por la distancia y la cuarta
dice
que la distancia recorrida es igual a la
velocidad inicial más la velocidad final
esto sobre dos y todo esto multiplicado
por el tiempo como se conoce la
velocidad inicial la velocidad final la
distancia y nos piden el tiempo buscamos
una fórmula que contenga esos cuatro
datos se trata de la número cuatro
Entonces vamos a utilizar esa fórmula
tenemos distancia que es 60 m entonces
60 es igual a la velocidad inicial que
es
30 más la velocidad final que es
0 esto sobre do y todo esto multiplicado
por el tiempo que es el dato que tenemos
que encontrar vamos a resolver lo que
tenemos en el paréntesis 30 + 0 nos da
30 30 sobre 2 es 30/2 que equivale a 15
nos queda entonces 15 * t acá en el lado
derecho para despejar t pasamos este
número que está multiplicando al otro
lado a dividir nos queda 60 dividido
entre 15 y resolviendo esa operación
tenemos como resultado T = cu como es un
tiempo entonces escribimos las unidades
correspondientes que son segundos
Entonces tenemos que el tiempo que tarda
el conductor del automóvil en frenar
dicho vehículo es 4 segundos y de esa
manera tenemos la primera respuesta
vamos a escribir ese resultado por aquí
tiempo igual a 4 segundos es el tiempo
que el frenado del automóvil bien ahora
para encontrar la aceleración miramos
Cuál de las fórmulas es más conveniente
buscamos una que contenga la letra a
puede ser la primera la segunda o la
tercera de todas la más sencilla es la
primera porque ya tenemos allí la letra
a despejada Entonces vamos a usar esa
expresión decimos aceleración es igual a
la velocidad final que es cer0
menos la velocidad inicial que es
30 y esto sobre el tiempo que nos dio 4
resolviendo todo esto nos queda lo
siguiente arriba 0 - 30 nos da -30 y -30
dividido entre 4 nos da como resultado
-7.5 y escribimos las unidades
correspondientes a la aceleración que
son metros por segundo cuadrado Este es
el otro dato que que nos preguntan es la
desaceleración del automóvil por esa
razón como decíamos se trata de una
aceleración negativa
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