46. MOVIMIENTOS RECTILÍNEOS (Ejercicio 2)
Clases de Física para el grado 1° de Bachillerato en España.
Clase No. 46: Movimientos Rectilíneos (Ejercicio 2).

Un coche que tiene un movimiento uniformemente acelerado consigue pasar de 18 km/h a 72 km/h en un tramo recto de 37.5 m. Calcular el tiempo que ha empleado en este recorrido y su aceleración.

Tema: Estudio de diversos movimientos.
Material producido por #julioprofe en 2010, junto con el proyecto educativo CIBERMATEX (http://cibermatex.net).

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 Vamos a sacar los datos del problema. Tenemos que la velocidad inicial del coche es 18 km por hora, la velocidad final es 72 km por hora y la distancia recorrida al pasar de esta velocidad a esta mayor es de 37.5 metros. Nos preguntan cuánto tiempo emplea en realizar ese cambio de velocidad y cuál es el valor de la aceleración. Tenemos entonces el caso de un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Comenzamos por hacer la conversión de las velocidades a metros por segundo. Entonces armamos los factores de conversión para pasar de kilómetros a metros y de horas a segundos. Vamos a alistarlos, allí están y vamos a colocar los números. Sabemos que un kilómetro equivale a mil metros y que una hora equivale a 3.600 segundos. Entonces de esa manera conseguimos eliminar kilómetros y eliminar horas y obtener en ambos casos metros sobre segundos. Veamos cuánto nos da. Acá la operación es 18 por mil dividido 3.600, eso nos da 5. Entonces nos queda una velocidad inicial de 5 metros sobre segundo y en el otro caso 72 por mil dividido 3.600 nos da 20 y la velocidad final queda como 20 metros sobre segundo. Hacemos entonces aquí el cambio en las velocidades para iniciar el desarrollo del problema. Para comenzar vamos a buscar una formulita que tenga velocidad inicial, que tenga velocidad final, que tenga distancia y que tenga tiempo. Entonces esa fórmula es esta que dice distancia es igual a velocidad inicial más velocidad final, todo esto dividido entre 2 y todo esto multiplicado por el tiempo. Es una fórmula del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado que es la que nos permite con estos datos de aquí encontrar el tiempo. Vamos a reemplazar la distancia es 37.5, la velocidad inicial entra como 5 más la velocidad final entra 20, aquí queda el 2 y todo esto multiplicado por el tiempo t que no lo conocemos. Resolviendo todo esto nos queda 37.5 es igual aquí nos da 25 dividido entre 2 nos da 12.5 y esto multiplicado por el tiempo y allí despejamos el tiempo nos queda 37.5 dividido entre 12.5, esto está multiplicando pasa a dividir y nos da un tiempo de 3 segundos. De esa manera encontramos la primera respuesta, el tiempo que toma ese coche en pasar de 18 km por hora es decir 5 metros por segundo a 72 km por hora es decir 20 metros por segundo es 3 segundos. Vamos a escribir por aquí el resultado y a continuación vamos a buscar otra formulita que nos permita encontrar la aceleración. Entonces podríamos utilizar esta que dice aceleración es igual a velocidad final menos velocidad inicial todo eso dividido entre el tiempo debido a que ya conocemos estos tres datos. Entonces aceleración es igual a velocidad final que es 20 menos la velocidad inicial que vale 5 dividido entre el tiempo que ya la encontramos y que nos dio 3. Entonces en el numerador nos queda 15 y 15 tercios equivale a 5. Escribimos las unidades correspondientes a la aceleración que son metros sobre segundos cuadrados y de esta manera encontramos la otra respuesta. La aceleración de ese coche al pasar de esta velocidad a esta que es mayor es de 5 metros sobre segundo cuadrado.
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