Una conductora circula a una velocidad de 90 km/h observa un obstáculo en la calzada. Justo en ese momento pisa el freno, lo que proporciona al vehículo una deceleración constante de 1,5 m/s2
Calcula la distancia desde su vehículo hasta el obstáculo si se detiene justo ante él al cabo de 10 s.
Para resolver este problema, primero vamos a establecer las ecuaciones fundamentales del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), ya que el vehículo experimenta una deceleración constante debido al frenado.
La velocidad inicial se da en km/h. Para expresarla en m/s, utilizamos la conversión:
\[ v = 90 \, \text{km/h} \times \frac{1000 \, \text{m}}{3600 \, \text{s}} = 25 \, \text{m/s} \]
La ecuación de posición del MRUA se expresa como:
\[ x = x_0 + v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 \]
Tomamos \( x_0= 0 \) en la posición inicial como punto inicial de referencia.
Sustituimos los valores dados en la ecuación de posición:
\[ x = 0 + (25 \, \text{m/s}) \times (10 \, \text{s}) + \frac{1}{2} (-1.5 \, \text{m/s}^2) \times (10 \, \text{s})^2 \]
\[ x = 250 \, \text{m} – 75 \, \text{m} = 175 \, \text{m} \]
Por lo tanto, la distancia desde el vehículo hasta el obstáculo cuando se detiene justo ante él al cabo de 10 s es de 175 metros.