a) Calcular la aceleración

La aceleración \( a \) se define como el cambio de velocidad \( \Delta v \) dividido por el tiempo \( \Delta t \) durante el cual ocurre el cambio:

\[ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} \]

Primero, convertimos las velocidades de millas por hora a metros por segundo para tener unidades consistentes en el SI:

1 milla por hora (mi/h) = \( 0.44704 \) metros por segundo (m/s).

Entonces,

\[ 60 \, \text{mi/h} = 60 \times 0.44704 \, \text{m/s} = 26.8224 \, \text{m/s} \]
\[ 20 \, \text{mi/h} = 20 \times 0.44704 \, \text{m/s} = 8.9408 \, \text{m/s} \]

El cambio de velocidad \( \Delta v \) es:

\[ \Delta v = v_{\text{final}} – v_{\text{inicial}} = 8.9408 \, \text{m/s} – 26.8224 \, \text{m/s} = -17.8816 \, \text{m/s} \]

El tiempo \( \Delta t \) es \( 8 \, \text{s} \).

Entonces, la aceleración \( a \) es:

\[ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{-17.8816 \, \text{m/s}}{8 \, \text{s}} = -2.2352 \, \text{m/s}^2 \]

b) Significado del signo negativo

El signo negativo en la aceleración indica que el tren está desacelerando, es decir, su velocidad está disminuyendo. En este contexto, una aceleración negativa significa que la dirección de la aceleración es opuesta a la dirección del movimiento inicial del tren. Esto es comúnmente conocido como una desaceleración o frenado.

Clic si quieres saber mas sobre movimiento rectilíneo uniformemente retardado o MRUR