Una moto está detenida en un semáforo. Cuando se pone en verde el motorista acelera durante 45 segundos a razón de 0.2 m/s². ¿Qué velocidad alcanza la moto?

Respuesta :

arkyta

La velocidad alcanzada por la moto en ese tiempo es de 9 metros por segundo (m/s)

Datos:

[tex]\bold{V_{0} = 0 \ \frac{m}{s} }[/tex]

[tex]\bold{a = 0.2 \ \frac{m}{s^{2} } }[/tex]

[tex]\bold{t = 45 \ s }[/tex]

Determinamos la velocidad que alcanza la moto al cabo de 45 segundos

Empleamos la siguiente ecuación de MRUV

[tex]\large\boxed {\bold { V_{f} = V_{0} + a \cdot t }}[/tex]

Donde

[tex]\bold { V_{f} } \ \ \ \ \ \ \textsf{ Es la velocidad final }[/tex]

[tex]\bold { V_{0}} \ \ \ \ \ \ \textsf{ Es la velocidad inicial }[/tex]

[tex]\bold { a }\ \ \ \ \ \ \ \ \textsf{ Es la aceleraci\'on}[/tex]

[tex]\bold { t} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \textsf{ Es el tiempo empleado }[/tex]

Como la moto está detenida en un semáforo, luego el móvil parte del reposo, luego la velocidad inicial es igual a cero  [tex]\bold {V_{0} = 0 }[/tex]

[tex]\large\textsf{ Quedando la ecuaci\'on reducida a:}[/tex]

[tex]\large\boxed {\bold { V_{f} = a \cdot t }}[/tex]

[tex]\large\textsf{ Reemplazamos valores y resolvemos }[/tex]

[tex]\boxed {\bold { V_{f} = 0.2\ \frac{m}{{s^{\not 2} } } \cdot 45 \not s }}[/tex]

[tex]\large\boxed {\bold { V_{f} = 9 \ \frac{m}{s} }}[/tex]

La velocidad alcanzada por la moto al cabo de 45 segundos es de 9 metros por segundo (m/s)

Aunque el enunciado no lo pida:

Calculamos la distancia recorrida por la moto al cabo de 45 segundos

Empleamos la siguiente ecuación de MRUV

[tex]\large\boxed {\bold { d = V_{0}\cdot t + \frac{1}{2} \ a \cdot t^{2} }}[/tex]

Donde

[tex]\bold { d } \ \ \ \ \ \ \ \ \textsf{ Es la distancia }[/tex]

[tex]\bold { V_{0}} \ \ \ \ \ \ \textsf{ Es la velocidad inicial }[/tex]

[tex]\bold { t} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \textsf{ Es el tiempo empleado}[/tex]

[tex]\bold { a }\ \ \ \ \ \ \ \ \textsf{ Es la aceleraci\'on}[/tex]

Como la moto parte del reposo, luego la velocidad inicial es igual a cero  [tex]\bold {V_{0} = 0 }[/tex]

[tex]\large\textsf{ Quedando la ecuaci\'on reducida a:}[/tex]

[tex]\large\boxed {\bold { d = \frac{1}{2} \ a \cdot t^{2} }}[/tex]

[tex]\large\boxed {\bold { d = \frac{a \cdot t^{2} }{2} }}[/tex]

[tex]\large\textsf{ Reemplazamos valores y resolvemos }[/tex]

[tex]\boxed {\bold { d = \frac{0.2 \ \frac{m}{s^{2} } \cdot (45 \ s)^{2} }{2} }}[/tex]

[tex]\boxed {\bold { d = \frac{0.2 \ \frac{m}{\not s^{2} } \cdot 2025\not s^{2} }{2} }}[/tex]

[tex]\boxed {\bold { d = \frac{405}{2} \ m }}[/tex]

[tex]\large\boxed {\bold { d =202.5 \ metros }}[/tex]

La distancia recorrida por la moto en ese tiempo es de 202.5 metros