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Me encontraba haciendo este ejercicio y la verdad es casi mi primer contacto con la fisica, en el apartado 3) del ejercicio es donde surgen todas mis dudas.
¿Que pasos hay que hacer para llegar a la conclusión de que 1,8s es lo que tarda el coche en detenerse? ¿de donde sale el dato de 1,6 de la fracción
si la v inicial es 16,7 m/s?
Acabas de recibir una notificación del perito de tu compañía de seguros, con el informe sobre el accidente que sufriste esta Navidad. Según los datos del informe circulabas a 60 km/h, por la comarcal SE-133, cuando tu coche, un Seat León de 900 Kg, sufrió un reventón y se salió de la carretera, chocando bruscamente con el guardarraíl, donde se quedó incrustado habiendo recorrido apenas 1,5 m.
En el informe que te remiten, indican que los daños sufridos por el coche son superiores a los que debería haber sufrido si el guardarraíl cumpliera con la normativa va actual.
Con los conocimientos adquiridos en el tema, te proponemos que realices una pequeña investigación y algunos cálculos y que respondas a las siguientes cuestiones:
1) ¿Cuál es la cantidad de movimiento de tu coche antes de chocar?
Datos:
Masa del vehículo: 900 kg
Velocidad: 60 km/h (16,7 m/s)
La cantidad de movimiento del vehículo vendrá dada por la expresión:
p = 900 · 16,7 = 15030 kg·m/s
La dirección y el sentido de serán los de
2) ¿Cuál es el impulso mecánico que recibe el guardarraíl?
Si aplicamos el teorema del impulso mecánico podemos calcular el impulso que recibe el guardarraíl.
Suponemos que el choque ha sido frontal y que el vehículo que parado (vf = 0 m/s) tras incrustarse en el guardarraíl. El impulso que recibe el coche será igual a la variación de si cantidad de movimiento.
I = pf - p0 = 0 -15030 = - 15030 N·s
La dirección del impulso será la misma que la de la velocidad del vehículo.
3) Considerando que la desaceleración durante la colisión es constante ¿Cuánto tiempo tardó en pararse el coche?
Si consideramos constante la aceleración, el movimiento que ha realizado el vehículo ha sido uniformemente decelerado, por tanto:
vf = v0 + aΔt {1}
x = x0 + voΔt + ½ aΔt2 {2}
Despejamos la aceleración de la primera ecuación y lo sustituimos en la segunda junto con los valores nulos (x0, t0 y vf)
a = -v0/t
x = v0·t +½ (-v0/t·)t2 = v0·t - ½·v0·t = ½·v0·t
Despejamos t
El coche tarda en detenerse 1,8 s
4) ¿Qué fuerza realiza el coche sobre el guardarraíl?
Conocemos el impulso que recibe el coche y el tiempo que dura la colisión. Con estos datos podemos calcular la fuerza que ejerce el guardarraíl sobre el vehículo. Aplicando la tercera ley de Newton obtendremos la fuerza que ejerce el coche sobre el guardarraíl.
I = F·Δt → F = I/Δt = - 15030/1,8 = - 8350 N
Fc = - (-8350) = 8350 N
En caso de que el choque hubiese sido contra el pilar de un puente y no hubiera funcionado ninguna medida de seguridad pasiva (airbag, cinturón de seguridad, etc)
5) ¿Cuál será el impulso que recibirá a tu cuerpo al chocar contra el volante, si estás sentado a un metro de él?
El impulso que recibirá tu cuerpo será igual a la variación se su cantidad de movimiento:
Calculamos el valor numérico de este impulso suponiendo que la masa del conductor es de 90 kg:
I = mvf -mv0 = 90·0 . 90·16,7 = -1503 N·s
6) ¿Qué fuerza actúa sobre tu organismo si el impacto dura una centésima de segundo?
En el caso de que el impacto dure 0,1 s la fuerza que actúa sobre tu cuerpo, tomada en valor absoluto, será de:
I = F·Δt → F = I/Δt = 1503/0,01 = 150300 N
7) Comparado con tu peso, ¿cuántas veces ha sido mayor la fuerza que ha golpeado tu organismo?
Si el peso del conductor es: P = m·g = 90·9.8 = 882 N tendremos que:
La fuerza del impacto es 170,4 veces tu peso.
8) ¿Qué función tiene el cinturón de seguridad?
El cinturón de seguridad tiene como objetivo retener al pasajero y disminuir la velocidad antes de que se golpee contra alguna parte del vehículo. Al disminuir la velocidad de colisión reducirá la cantidad de movimiento del pasajero y por tanto el impulso será menor y como consecuencia de esto también será menor la fuerza de colisión.
Si el airbag aumenta el tiempo de desaceleración en unos 0,3 s
9) ¿Qué fuerza actuó sobre tu organismo en esas condiciones?
En estas condiciones la fuerza de impacto, en valor absoluto, será:
Una fuerza sensiblemente menor que si no hubiera airbag
¿Que pasos hay que hacer para llegar a la conclusión de que 1,8s es lo que tarda el coche en detenerse? ¿de donde sale el dato de 1,6 de la fracción
si la v inicial es 16,7 m/s?Acabas de recibir una notificación del perito de tu compañía de seguros, con el informe sobre el accidente que sufriste esta Navidad. Según los datos del informe circulabas a 60 km/h, por la comarcal SE-133, cuando tu coche, un Seat León de 900 Kg, sufrió un reventón y se salió de la carretera, chocando bruscamente con el guardarraíl, donde se quedó incrustado habiendo recorrido apenas 1,5 m.
En el informe que te remiten, indican que los daños sufridos por el coche son superiores a los que debería haber sufrido si el guardarraíl cumpliera con la normativa va actual.
Con los conocimientos adquiridos en el tema, te proponemos que realices una pequeña investigación y algunos cálculos y que respondas a las siguientes cuestiones:
1) ¿Cuál es la cantidad de movimiento de tu coche antes de chocar?
Datos:
Masa del vehículo: 900 kg
Velocidad: 60 km/h (16,7 m/s)
La cantidad de movimiento del vehículo vendrá dada por la expresión:
p = 900 · 16,7 = 15030 kg·m/s
La dirección y el sentido de serán los de
2) ¿Cuál es el impulso mecánico que recibe el guardarraíl?
Si aplicamos el teorema del impulso mecánico podemos calcular el impulso que recibe el guardarraíl.
Suponemos que el choque ha sido frontal y que el vehículo que parado (vf = 0 m/s) tras incrustarse en el guardarraíl. El impulso que recibe el coche será igual a la variación de si cantidad de movimiento.
I = pf - p0 = 0 -15030 = - 15030 N·s
La dirección del impulso será la misma que la de la velocidad del vehículo.
3) Considerando que la desaceleración durante la colisión es constante ¿Cuánto tiempo tardó en pararse el coche?
Si consideramos constante la aceleración, el movimiento que ha realizado el vehículo ha sido uniformemente decelerado, por tanto:
vf = v0 + aΔt {1}
x = x0 + voΔt + ½ aΔt2 {2}
Despejamos la aceleración de la primera ecuación y lo sustituimos en la segunda junto con los valores nulos (x0, t0 y vf)
a = -v0/t
x = v0·t +½ (-v0/t·)t2 = v0·t - ½·v0·t = ½·v0·t
Despejamos t
El coche tarda en detenerse 1,8 s
4) ¿Qué fuerza realiza el coche sobre el guardarraíl?
Conocemos el impulso que recibe el coche y el tiempo que dura la colisión. Con estos datos podemos calcular la fuerza que ejerce el guardarraíl sobre el vehículo. Aplicando la tercera ley de Newton obtendremos la fuerza que ejerce el coche sobre el guardarraíl.
I = F·Δt → F = I/Δt = - 15030/1,8 = - 8350 N
Fc = - (-8350) = 8350 N
En caso de que el choque hubiese sido contra el pilar de un puente y no hubiera funcionado ninguna medida de seguridad pasiva (airbag, cinturón de seguridad, etc)
5) ¿Cuál será el impulso que recibirá a tu cuerpo al chocar contra el volante, si estás sentado a un metro de él?
El impulso que recibirá tu cuerpo será igual a la variación se su cantidad de movimiento:
Calculamos el valor numérico de este impulso suponiendo que la masa del conductor es de 90 kg:
I = mvf -mv0 = 90·0 . 90·16,7 = -1503 N·s
6) ¿Qué fuerza actúa sobre tu organismo si el impacto dura una centésima de segundo?
En el caso de que el impacto dure 0,1 s la fuerza que actúa sobre tu cuerpo, tomada en valor absoluto, será de:
I = F·Δt → F = I/Δt = 1503/0,01 = 150300 N
7) Comparado con tu peso, ¿cuántas veces ha sido mayor la fuerza que ha golpeado tu organismo?
Si el peso del conductor es: P = m·g = 90·9.8 = 882 N tendremos que:
La fuerza del impacto es 170,4 veces tu peso.
8) ¿Qué función tiene el cinturón de seguridad?
El cinturón de seguridad tiene como objetivo retener al pasajero y disminuir la velocidad antes de que se golpee contra alguna parte del vehículo. Al disminuir la velocidad de colisión reducirá la cantidad de movimiento del pasajero y por tanto el impulso será menor y como consecuencia de esto también será menor la fuerza de colisión.
Si el airbag aumenta el tiempo de desaceleración en unos 0,3 s
9) ¿Qué fuerza actuó sobre tu organismo en esas condiciones?
En estas condiciones la fuerza de impacto, en valor absoluto, será:
Una fuerza sensiblemente menor que si no hubiera airbag
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