Problema 20 Capítulo 2 Física Serway. 7 edición

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SOLUCIÓN DE EJERCICIOS

FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY

SOLUCIÓN PROBLEMA 20 CAPÍTULO  2 FÍSICA SERWAY

20. Un camión cubre 40.0 m en 8.50 s mientras frena de manera uniforme a una rapidez final de 2.80 m/s. a) Encuentre su rapidez original. b) Encuentre su aceleración.

Solución:

Paso 1/3

La velocidad promedio se define como la distancia total recorrida por unidad de tiempo.

 

$$\bar{v} = \frac{\Delta x}{\Delta t}$$

​

Aquí, $\Delta x$ es el cambio en el desplazamiento y $\Delta t$ es el intervalo de tiempo.

Paso 2/3

La aceleración de un objeto se define como la tasa de cambio de la velocidad,

 

$$a = \frac{v – v_0}{\Delta t}$$

​​

Aquí, v0​ es la velocidad inicial del camión, $v$ es la velocidad final.

Reescribe la ecuación

$\bar{v} = \frac{\Delta x}{\Delta t}$

para Δx:

 

$$\Delta x = \bar{v} \Delta t$$

 

Sustituye

$\bar{v} = \frac{v + v_0}{2}$

​​ para

$\bar{v}$

:

 

$$\Delta x = \left(\frac{v + v_0}{2}\right) \Delta t$$

 

Reescribe la ecuación para v0​:

 

$$2 \Delta x = (v + v_0) \Delta t$$

 

$$v + v_0 = \frac{2 \Delta x}{\Delta t}$$

​

$$v_0 = \frac{2 \Delta x}{\Delta t} – v$$

 

Sustituye

$2.80 \, \text{m/s}$

2.80m/s por $v$, 8.50s para $\Delta t$:

 

$$v_0 = \frac{2(40.0 \, \text{m})}{8.50 \, \text{s}} – 2.80 \, \text{m/s} = 6.61 \, \text{m/s}$$

 

Por lo tanto, la velocidad original del camión es $6.61\text{m/s}$.

Paso 3/3

(b) Sustituye $2.80\text{m/s}$ por $v$, $6.61\text{m/s}$ por  v0​, y $8.50\text{s}$ por $\Delta t$

 

$$a = \frac{2.80 \, \text{m/s} – 6.61 \, \text{m/s}}{8.50 \, \text{s}} = -0.448 \, \text{m/s}^2$$

 

 

SOLUCIÓN 2:  Canal Ismael Rodriguez Fuentes

 

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