Secundaria Teorema de la Energía Cinética, trabajo y fuerza en m.r.u.a.

[g88]

Hola, la verdad es que tengo dudas en base a este problema que me tiene quebrandome un poco la cabeza. No soy muy bueno en fisica y me gustaria aprender un poco mas.

El problema es el siguiente:

Un tren que pesa 5000kg que va a 10m/s se necesita frenar para llegar a una velocidad de 5m/s en 20s. ¿Qué fuerza constante se requiere?

Una disculpa de antemano si el problema es muy sencillo, pero me gustaria saber el procedimiento adecuado que deberia llevar a cabo.

[Alriga]

Hola g88 , bienvenido a La web de Física, por favor como miembro reciente lee atentamente Consejos para conseguir ayuda de forma efectiva

...me gustaría saber el procedimiento adecuado que debería llevar a cabo...

Un procedimiento sistemático que te permitirá repasar todos los conceptos implicados es el siguiente:

Aplicando el Teorema de la energía cinética, (teorema de las fuerzas vivas) sabemos que la diferencia de energía cinética entre la situación inicial y la final será el trabajo realizado por el freno.

$E_{c_i}=\dfrac 1 2 m v_i^2$

$E_{c_f}=\dfrac 1 2 m v_f^2$

$\Delta E_c=E_{c_i}-E_{c_f}$

Tienes todos los datos, hay que sustituir números y calcular.

$W_r=\Delta E_c$

Una fuerza constante produce una aceleración constante, que se calcula mediante:

$a=\dfrac{v_i-v_f}{\Delta t}$

Tienes todos los datos, hay que sustituir números y calcular. El espacio recorrido con esa aceleración constante es:

$\cancel{s=\dfrac 1 2 \ a \ (\Delta t)^2}$

$s=v_i \Delta t-\dfrac 1 2 \ a \ (\Delta t)^2$

Cuando hayas calculado el espacio recorrido "s", como se debe cumplir:

$W_r=F\cdot s$

Por lo tanto, la fuerza que te piden:

$F=\dfrac{W_r}s$

O alternativamente, puedes calcular de forma directa $F=m\cdot a$

Saludos.

Resultado: F = 1250 N

[g88]

Muchisimas gracias, ya entendi que es lo que no estaba tomando en cuenta en el problema. Me quedo claro ahora si!