Fuerza de frenado para que un vehículo reduzca su velocidad en cinco segundos

, por F_y_Q

Un vehículo de 100 kg de masa se mueve en línea recta a 50 km/h. ¿Qué fuerza debe aplicarse, de forma constante, para que reduzca su velocidad a 10 km/h en un tiempo de 5 s?


SOLUCIÓN:

En primer lugar vamos a transformar las unidades de velocidad al Sistema Internacional:
50\frac{\cancel{km}}{\cancel{h}}\cdot \frac{10^3\ m}{1\ \cancel{km}}\cdot \frac{1\ \cancel{h}}{3,6\cdot 10^3\ s} = 13,89\frac{m}{s}
10\frac{\cancel{km}}{\cancel{h}}\cdot \frac{10^3\ m}{1\ \cancel{km}}\cdot \frac{1\ \cancel{h}}{3,6\cdot 10^3\ s} = 2,78\frac{m}{s}
La aceleración que debe sufrir el vehículo es:
a = \frac{v_f - v_i}{t} = \frac{(2,78 - 13,89)\ m/s}{5\ s} = - 2,22\frac{m}{s^2}
La fuerza que habrá que aplicar, según la segunda ley de la dinámica, es:

F = m\cdot a\ \to\ F = 100\ kg\cdot \left(-2,22\frac{m}{s^2}\right) = - 222\ N

(El signo menos indica que la fuerza tiene sentido contrario al sentido del movimiento del vehículo).