Un vehículo de 1000 kg de masa pasa de 0 a 90 km/h en 10 s. La fuerza que origina esta aceleración es:
a) 9000 N b) 4500 N c) 2500 N d) 100 N
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Un vehículo de 1000 kg de masa pasa de 0 a 90 km/h en 10 s. La fuerza que origina esta aceleración es:
a) 9000 N b) 4500 N c) 2500 N d) 100 N
Primero recordemos la definición de aceleración, la cual está dada por la ecuación:
\[ a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}} \]
Dado que el vehículo pasa de estar en reposo (\( v_0 = 0 \)) a una velocidad final \( v_f = 90 \, \text{km/h} \), el cambio en la velocidad es simplemente la velocidad final. Sin embargo, es importante convertir esta velocidad a unidades del Sistema Internacional (SI). Sabemos que \( 1 \, \text{km/h} = \frac{1}{3.6} \, \text{m/s} \), por lo tanto:
\[ v_f = 90 \, \text{km/h} \times \frac{1}{3.6} \, \text{m/s} = 25 \, \text{m/s} \]
Ahora, calculamos la aceleración utilizando la fórmula anterior:
\[ a = \frac{{v_f – v_0}}{{t}} = \frac{{25 \, \text{m/s} – 0}}{{10 \, \text{s}}} = 2.5 \, \text{m/s}^2 \]
La fuerza necesaria para producir esta aceleración está dada por la segunda ley de Newton, que establece que la fuerza es igual a la masa por la aceleración:
\[ F = m \times a \]
Sustituyendo los valores dados:
\[ F = 1000 \, \text{kg} \times 2.5 \, \text{m/s}^2 = 2500 \, \text{N} \]
Por lo tanto, la fuerza que origina esta aceleración es de \( 2500 \, \text{N} \), lo cual coincide con la opción c).