Refuerzo: tiempo y distancia de frenado para un camión sobre el que se aplica una fuerza

, por F_y_Q

Se aplica una fuerza de 15 000 N para frenar un vehículo de 2 500 kg que circulaba a una velocidad de 130 km/h. ¿En qué distancia y tiempo se logró detenerlo?


SOLUCIÓN:

En primer lugar calculamos la aceleración a la que es sometido el vehículo al aplicarse la fuerza:
F = m\cdot a\ \to\ a = \frac{15\ 000\ N}{2\ 500\ kg} = 6\ \frac{m}{s^2}
La velocidad inicial del vehículo es, expresada en m/s:
130\frac{\cancel{km}}{\cancel{h}}\cdot \frac{10^3\ m}{1\ \cancel{km}}\cdot \frac{1\ \cancel{h}}{3.6\cdot 10^3\ s} = 36.11\ \frac{m}{s}
Debemos consierar la aceleración negativa porque se opone al movimiento del vehículo. La distancia de frenado es:

\cancelto{0}{v^2} = v_0^2 - 2ad\ \to\ d = \frac{v_0^2}{2a} = \frac{36.11^2\frac{m\cancel{^2}}{\cancel{s^2}}}{2\cdot 6\frac{\cancel{m}}{\cancel{s^2}}} = \bf 108.7\ m


El tiempo de frenado es:

\cancelto{0}{v} = v_0 -at\ \to\ t = \frac{v_0}{a} = \frac{36.11\frac{\cancel{m}}{\cancel{s}}}{6\frac{\cancel{m}}{s\cancel{^2}}} = \bf 6.02\ s