Aceleración de frenada y fuerza de los frenos de un coche que para (1110)

, por F_y_Q

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Un coche de 1 100 kg circula a una velocidad de 80 km/h y ve una señal de «Stop» a 150 m. Comienza a reducir la marcha en ese instante y se detiene en 18 s. Calcula la aceleración de frenada y la fuerza ejercida por los frenos.

P.-S.

La variación de velocidad que sufre el coche implica que pasa de la velocidad a la que marcha hasta una velocidad nula, que es cuando se para en la señal. Puedes calcular la aceleración haciendo el cociente entre la variación de la velocidad y el tiempo, pero debes tener cuidado con las unidades de la velocidad inicial y expresarla en unidades SI. Su aceleración es:

a = \frac{\cancelto{0}{v_f} - v_0}{t}\ \to\ {\color[RGB]{2,112,20}{\bm{a = \frac{-v_0}{t}}}}\ \to\ a = \frac{-22.2\ m\cdot s^{-1}}{18\ s} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{-1.23\ m\cdot s^{-2}}}}


El signo menos es coherente con que el coche está frenando y la aceleración tiene sentido contrario al movimiento del coche.

La fuerza que ejercen los frenos la calculas a partir de la segunda ley de la dinámica:

{\color[RGB]{2,112,20}{\bf F = m\cdot a}}\ \to\ F = 1\ 100\ kg\cdot (-1.23)\ m\cdot s^{-2} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf -1\ 353\ N}}


El signo menos de la fuerza expresa que es una fuerza de frenada, es decir, con sentido contrario al movimiento del coche.