PROBLEMAS DE MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME ACELERADO

Calcular la aceleración (en $m/s^2$) que se aplica para que un móvil que se desplaza en línea recta a 90.0 km/h reduzca su velocidad a 50.0 km/h en 25 segundos.
Comentar el resultado.

Solución

La velocidad inicial del móvil es

También conocemos la velocidad a los 25 segundos:

La fórmula de la velocidad es

Despejamos la aceleración:

Antes de sustituir los datos, escribimos la velocidad en metros por segundo para tener las mismas unidades:

Sustituimos los datos en la fórmula de la aceleración que obtuvimos anteriormente:

Por tanto, la aceleración es de $-0.4m/s^2$.
Como la velocidad inicial es positiva y el móvil va frenándose, entonces la aceleración es negativa.

PROBLEMA 2

Un tren de alta velocidad en reposo comienza su trayecto en línea recta con una aceleración constante de $a=0.5m/s^2$. Calcular la velocidad (en kilómetros por hora) que alcanza el tren a los 3 minutos.

Solución

Como el tren está en reposo, la velocidad inicial es 0:

Nótese que la aceleración es en metros por segundos al cuadrado y el tiempo es en minutos. Debemos escribir el tiempo en segundos:

Calculamos la velocidad aplicando la fórmula:

Tenemos la velocidad en metros por segundo, así que la escribimos en kilómetros por hora:

Por tanto, la velocidad del tren a los tres minutos es $324km/h$.

PROBLEMA 3

Solución

La velocidad inicial del tren es

La escribimos en metros por segundo:

Escribimos el tiempo en segundos:

La velocidad final, es decir, a los 4 minutos, es 0 puesto que debe detenerse:

Despejamos la aceleración de la fórmula de la velocidad:

Sustituimos los datos:

Por tanto, la aceleración es $-0.25m/s^2$.