Question

Un coche con una velocidad de 100 km/h frena con una aceleración constante en un espacio de 100 m. Calcula la aceleración y la fuerza que se ejerce sobre el coche si este tiene una masa de 1000 kg.

Answer 1

Primero pasamos la velocidad de 100 km/h a m/s, 100 km/h = 27.78 m/s.
Como el movimiento es uniformemente acelerado, podemos escribir la velocidad de la siguiente forma:
v = v0 - at
y el espacio recorrido será:
d = v0t -1/2 a t^2
Despejando el tiempo en la primera ecuación y sustituyendo en la segunda, obtenemos:
a = v0^2/(2d)
De manera, que sustituimos v0 = 27.78 m/s y d = 100 m, obtenemos:
a = 3.86 m/s^2
Como el coche tiene una masa de 1000 kg, aplicamos la segunda ley de Newton:
F = ma = 3860 N

Answer 2

Otra manera de verlo: la energía cinética inicial desaparece debido al trabajo externo. Así pues:
\[ \frac{1}{2} m v_0^2 = f d = m a d . \]
(lo de "mad" suena gracioso). Las fórmulas que salen son iguales que las de la respuesta anterior, claro.