Secundaria Problema de aceleración (nivel muy básico)

[Tinieblas]

Hola: estoy empezando con algunos problemitas de física y quiero saber ¿cómo voy?

Un coche de fórmula 1 puede alcanzar los 100 km/h en tan solo 2,83 s.


a) Calcular la aceleración conseguida.
b) Calcular la velocidad a los 10s, manteniendo la misma aceleración.
c) ¿En qué segundo alcanzará los 350 km/h?
d) Calcular la fuerza necesaria para que alcance la aceleración del apartado a , si el coche tiene una masa de 700 kg.



a)

$100\frac{km}{h}=27,77\frac{m}{s}$

$a=\frac{v}{t}=\frac{27,77m/s}{2,83s}=9,8m/s^2$


b)

$v=a.t=9,8m/s^2*10s=98m/s$

$98m/s=352,800 km/h$



c)

$350 km/h=97,22m/s$

$9.8=\frac{97,22}{t}$

$t=\frac{97,22}{9.8}=9,92 s$



d)

$F=m.a=700.2,83=1981 newton$


Muchas gracias.

[angel relativamente]

Re: Problema de aceleración (nivel muy básico)

Está

Has sabido enfrentarte a la única dificultad que tienen estos problemas, cambiar las unidades.
No obstante, aunque para estos problemas no ha sido necesario, estaría bien que utilizases la fórmula desarrollada:
$v=v_0+at$

Imagina el problema que dice:

Un coche en cierto instante lleva una velocidad de 10 km/h. ¿Qué velocidad llevará 10 segundos después si su aceleración es $5\; m/s^2$?

¿Cómo lo resolverías?


PD: Detalle de rigurosidad: Te aconsejo primero despejar y por último sustituir. Dentro de unos años (no demasiados) tendrás que acostumbrarte a ese método de operar y mejor coger buenos hábitos desde el principio. Es decir, en lugar de poner:


$9.8=\frac{97,22}{t}\quad \Rightarrow \quad t=\frac{97,22}{9.8}=9,92 s$

Poner:

$a=\dfrac vt \quad \Rightarrow \quad t=\dfrac va = \dfrac{97.22}{9.8}=9.92\; s$

¿Me explico?
Ahora los despejes son de una operación, pero cuando te queden unas expresiones del tamaño de un camión y estén llenas de números entenderás por qué es muchísimo más cómodo este método (además de que disminuye enormemente la probabilidad de error y le da otra perspectiva)
¡Saludos!

[Tinieblas]

Re: Problema de aceleración (nivel muy básico)

Hola:
muchas gracias por tu respuesta y tus aclaraciones.
En el problema que me pones:
Sería.


$V=v_0+a.t$

$V=2,77+5*10=52,77 m/s ----- 189,97 km/h$

[angel relativamente]

Re: Problema de aceleración (nivel muy básico)

Genial, no te manejas mal en esto. Y por último y perdona que sea tan pesado poniéndote problemas, para ver si has pillado el método que te he explicado de despejar primero y sustituir después (uno completo en el que solo utilizo las fórmulas que has usado tú en el primer post):

Un coche de dos toneladas parte del reposo desde un punto A con cierta aceleración. Un radar mide que su velocidad en un punto B a cierta distancia del A es de 80 km/h. Durante ese tramo el motor ha hecho una fuerza de 1000 N. Un segundo radar, situado en un punto C, mide que su velocidad actual es de 130 km/h. Suponiendo que ha mantenido la aceleración constante en todo el trayecto, ¿qué tiempo ha tardado en ir de B a C?

Y no sé si has dado las fórmulas de espacio, en caso de que no lo hayas hecho te puedes saltar esta última pregunta:
¿Qué distancia hay de A a B?
¡Saludos!
Ángel

[Tinieblas]

Re: Problema de aceleración (nivel muy básico)

Vamos allá, a ver que tal.




velocidad en B= 80 km/h= 22,22 m/s
velocidad en C=130 km/h=36,11 m/s

F=m.a
1000= 2000.a
a=1000/2000=0,5 m/s^2


Tiempo del punto B al punto C:

V=Vo+a.t

36,11=22,22+0,5.t

36,11-22,22=0,5.t

13,89=0,5.t

t=13,89/0,5=27,78 s



Espacio de A a B


a=v/t

a.t=v

t=v/a t=22,22/0,5=44,44s

v=e/t

v.t=e

22,22.44,44s=987,45 m

[angel relativamente]

Re: Problema de aceleración (nivel muy básico)

El apartado a) está bien, aunque no has hecho lo que yo quería que era despejando primero y sustituyendo después. ¿Por qué sacas la aceleración? Nadie te la pide. Sí ya se que lo haces "para después sustituir", pero quiero mostrarte que es innecesario sacar su valor. Fíjate que puedo decir que si:

$$F=ma \quad \Rightarrow \quad a=\dfrac Fm$$

Y eso es cierto para cualquier fuerza y cualquier masa (fíjate que no he sustituido ningún valor aún)

Y además:

$$v=v_0+at \quad \Rightarrow \quad t=\dfrac{v-v_0}a$$

Y fíjate como de nuevo he despejado el tiempo sin sustituir nada. Ahora sustituyo (1) en (2) (es decir, sustituyo la aceleración de la primera fórmula en la segunda):

$$t=\dfrac{v-v_0}a=\dfrac{v-v_0}{\dfrac Fm}=\dfrac{m(v-v_0)}F$$

Ahora ya tienes despejado el tiempo en función de otras magnitudes cuyo valor conoces, luego por fin sustituyes:

$t=\dfrac{2000(36.11-22.22)}{1000}=27.78\; s$

Creeme, aunque ahora te parezca más difícil este método es comodísimo. Mi consejo como alumno que ha utilizado el tuyo durante varios años y se ha acostumbrado al nuevo es: cámbialo cuanto antes.

Respecto al apartado B lo tienes mal. Esa fórmula es para la velocidad media, y te sirve si se trata de un movimiento rectilíneo que no acelera (MRU). En caso de ser un movimiento que acelera (MRUA) la fórmula de la posición que tendrías que utilizar (llamando s a la posición) es:

$$s=s_0+v_0t+\dfrac 12 at^2$$

Pero si aún no la has visto porque no corresponde a tu nivel déjalo, no es cuestión de sobresaturarse
¡Saludos!

[Tinieblas]

Re: Problema de aceleración (nivel muy básico)

Gracias angel.
Un saludo.