10. Problema 2 de MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO
Curso de Física para el grado 4° de Educación Secundaria Obligatoria (ESO) en España.
Clase No. 10: Problema 2 de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado.
Tema: Descripción del Movimiento.
Video producido por Julioprofe en asociación con el proyecto educativo CIBERMATEX (http://cibermatex.net).
Sitio Oficial de Julioprofe: http://www.julioprofe.net
 Un motociclista viaja con velocidad de 72 kmh a lo largo de una carretera recta. Si la motocicleta puede desacelerar a razón de 2 mts por segundo cuadrado, ¿cuál es la distancia de frenado mínima que necesita el motociclista? Entonces tenemos aquí un problema de un movimiento rectilíneo uniformemente desacelerado. Porque el motociclista viaja inicialmente a 72 kmh, esa será la velocidad inicial, y queremos saber qué distancia necesita para frenar por completo, es decir, para que la velocidad final sea cero, sabiendo que la moto puede desacelerar a razón de 2 mts por segundo cuadrado. Esta es entonces el valor de la desaceleración, por lo tanto corresponde a una aceleración negativa. Entonces vamos a sacar los datos del problema y vamos a buscarle el camino a la solución. La velocidad inicial de la motocicleta son 72 kmh, la desaceleración entonces será una aceleración negativa, tiene un valor de 2 mts por segundo cuadrado. Si queremos que la moto se detenga por completo, entonces la velocidad final debe ser cero, y queremos averiguar qué distancia necesita para frenar, ¿cuál es la distancia de frenado? Para empezar debemos convertir esta velocidad a mts, entonces vamos a realizar la conversión, pasaríamos de kmh a mts, 1 kmh tiene 1000 mts, eliminamos kmh, y el movimiento rectilíneo es de 1 mts, y añadimos el factor de conversión para convertir las horas en segundos, 1 hora tiene 3600 mts, eliminamos horas con horas, realizamos la operación numérica, 72 por 1000 dividido 3600, eso nos da un total de 20 mts, que sería entonces la velocidad inicial de la motocicleta. Con la información que tenemos vemos que no está el tiempo, entonces la fórmula más apropiada para darle la solución a este problema será aquella que dice, velocidad final al cuadrado es igual a velocidad inicial al cuadrado, más 2 por la aceleración por la distancia. Vamos a reemplazar entonces los datos que tenemos, la velocidad final es cero, allí reemplazamos, la velocidad inicial es 20, debemos ingresar a la fórmula, el dato que está en mts, más 2 por la aceleración que es menos 2, por la distancia que es la incógnita del problema, resolvemos, cero al cuadrado es cero, 20 al cuadrado son 400, aquí 2 por menos 2 por d, eso nos queda menos 4d, y tenemos una ecuación de donde vamos a despejar la letra d, inicialmente este término que está acá restando lo pasamos a sumar con el cero, por lo tanto nos queda 4d positivo igual a 400, despejamos d, sería igual a 400, dividido entre 4, 4 se va multiplicando pasa a dividir y nos queda que la distancia recorrida es de 100 metros, recordemos que debemos colocar las unidades correspondientes al dato que estamos encontrando que en este caso es la distancia, entonces que quiere decir esto, que ese conductor de la motocicleta debe saber que necesita como mínimo 100 metros para lograr detener su moto viajando a 72 kilómetros por hora, es lo mínimo que necesita para poder frenar con toda seguridad y detenerse en la distancia apropiada.
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