Conexión de la velocidad, aceleración y desplazamiento en problemas de física

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Física I Cuaderno de trabajo para maniquíes, 2ª edición

Por Steven Holzner

Utiliza la siguiente ecuación para relacionar velocidad, aceleración y distancia. Suponga que tiene un piloto de carreras cuya aceleración es de 26,6 m/s2, y su velocidad final es de 146,3 m/s. ¿Cuál es la distancia total recorrida? Este escenario le permite utilizar una útil ecuación de movimiento:

Ejemplo de pregunta

  1. La aceleración de un piloto es de 26,6 m/s2, y al final de la carrera, su velocidad final es de 146,3 m/s. ¿Cuál es la distancia total recorrida por el piloto? 402 metros Para resolver este problema, es necesario relacionar velocidad, aceleración y distancia, por lo que se empieza con esta ecuación: vf2 – vo2 = 2as = 2a (xf – xo) En este escenario, vo es 0, lo que hace que esta ecuación sea más simple: vf2 = 2asSolve para s:Enchufar los números: Por lo tanto, la respuesta es de 402 metros, alrededor de un cuarto de milla, lo que es lo habitual en una pista de carreras de carreras de arrastre.

Preguntas de práctica

  1. Una bala se acelera sobre un cañón de rifle de un metro de largo a una aceleración de 400.000 m/s2. ¿Cuál es su velocidad final?
  2. Un dragster comienza desde el reposo y se acelera a 5,0 m/s2. ¿Cuál es su velocidad 5.0 x 102 metros después?
  3. Se lanza un cohete con una aceleración de 100,0 m/s2. Después de 100,0 kilómetros, ¿cuál es su velocidad en metros por segundo?
  4. Una motocicleta va a 40.0 m/s y se acelera a 6.00 m/s2. ¿Cuál es su velocidad después de 2.00 x 102 metros?

A continuación se presentan las respuestas a las preguntas de práctica:

  1. vf= 900 m/sIniciar con esta ecuación:vf2 – vo2 = 2as = 2a (xf – xo)vo es 0, así que eso hace las cosas más fáciles. Enchufe los números: Tome la raíz cuadrada:vf = 894 metros por segundo, que redondea a 900 con cifras significativas.
  2. 2.vf= 71 m/sQuieres encontrar velocidad en términos de distancia y aceleración, así que usa esta ecuación:vf2 – vo2 = 2as = 2a (xf – xo)Enchufa los números:Toma la raíz cuadrada:vf = 70.7 metros por segundo, que redondea a 71 con cifras significativas.
  3. vf= 4,472 m/sQuieres encontrar la velocidad del cohete, habiendo sido dada la distancia y la aceleración, así que usa esta ecuación:vf2 – vo2 = 2as = 2a (xf- xo)100 kilómetros son 100,000 metros, así que conecta los números:Toma la raíz cuadrada para obtener la velocidad del cohete:vf = 4,472 metros por segundo
  4. vf = 63,2 m/s Para determinar la velocidad final de la motocicleta, utilice esta ecuación: vf2 – vo2 = 2asv0 = 40 metros por segundo, así que introduzca los números: Eso significa que vf2 isvf2 = 4.000 (metros por segundo)2Tome la raíz cuadrada para obtener vf:vf = 63,2 metros por segundo

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