Distancia recorrida con aceleración constante
Un coche arranca desde parado y se mueve con movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), con una aceleración .
- ¿Qué distancia recorre en los primeros ?
- ¿Qué velocidad alcanza al cabo de ese tiempo? Exprésala en y en .
Pistamostrar
El coche parte del reposo, así que su velocidad inicial es cero. En ese caso, y .
Solucióninténtalo antes por tu cuenta
Paso 1. Anotamos los datos y las incógnitas
El coche parte del reposo, así que su velocidad inicial es cero:
Buscamos la distancia recorrida y la velocidad final .
Paso 2. Elegimos la fórmula de la distancia
En un MRUA, la distancia recorrida es:
Como , el primer término se anula:
Paso 3. Calculamos la distancia
Sustituimos los datos:
Primero elevamos al cuadrado solo el tiempo:
Multiplicamos por la aceleración - los segundos al cuadrado se simplifican y quedan metros:
Dividimos entre 2:
Paso 4. Calculamos la velocidad
En un MRUA la velocidad aumenta en cada segundo:
Sustituimos y los datos:
Paso 5. Pasamos de m/s a km/h
Una hora tiene segundos, y un kilómetro, metros. Por tanto:
Multiplicamos nuestra velocidad por :
Paso 6. Comprobamos el resultado
Con aceleración constante, la velocidad media es la media de las velocidades inicial y final:
En eso da - lo mismo que en el paso 3.
Respuesta
En los primeros 5 segundos el coche recorre 25 metros y alcanza 10 m/s, es decir, 36 km/h.
Fuentes
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- FisiQuímicamente - Movimientos (apuntes de Física y Química de 4.º de ESO: ecuaciones del MRUA y paso de km/h a m/s) · CC BY-SA 4.0
- BOE - Real Decreto 2032/2009, unidades legales de medida (1 h = 3600 s, prefijo kilo) · documento oficial
- Wikiversidad - Introducción a la Física/Movimiento rectilíneo uniforme acelerado (ecuaciones del MRUA; v₀ = 0 si el móvil parte del reposo) · CC BY-SA 4.0
- Wikilibros - Física/Cinemática/Aceleración (aceleración constante: v = gt + v₀ y s = ½gt² + v₀t + s₀) · CC BY-SA 4.0
- NIST - Special Publication 811, Guide for the Use of the International System of Units (1 h = 3600 s; km/h y m/s) · dominio público