Respuesta :
La longitud del tren es de 300 metros
Se trata de un problema de Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU) donde las variables que intervienen son distancia, velocidad y tiempo.
Se caracteriza porque el móvil realiza un movimiento donde se desplaza a velocidad constante y en línea recta y la aceleración es nula
La trayectoria del móvil es una línea recta y en tiempos iguales se recorren distancias iguales
Convertimos las velocidad del tren de kilómetros por hora (km/h) a metros por segundo (m/s)
Dado que 1 kilómetro equivale a 1000 metros y en 1 hora se tienen 3600 segundos
Convirtiendo 36 kilómetros por hora a metros por segundo
[tex]\boxed{ \bold{ V_{0} = 36 \ \frac{\not km }{\not h} \cdot\left( \frac{1000 \ m }{1\not km}\right) \cdot \left( \frac{1\not h}{3600 \ s} \right) = \frac{36000 }{3600 } \ \frac{m}{s} = 10 \ \frac{m}{s} }}[/tex]
Calculamos la longitud del tren
Por la ecuación de MRU
Donde
[tex]\large\boxed{\bold {Distancia = Velocidad \cdot Tiempo }}[/tex]
El tren desplazándose a velocidad constante -experimentando MRU- atravesará el túnel cuando el tren salga completamente del interior del túnel. Lo que significa que cuando el frente del tren ingresa al túnel y hasta que el último vagón sale del túnel el tren demora 50 segundos en atravesar el túnel.
Por lo tanto consideramos:
[tex]\large\textsf{ Distancia }\ \ \ \ \bold { Longitud_{\ TUNEL}\ (200 \ m) + Longitud_{\ TREN} }[/tex]
[tex]\large\textsf{ Velocidad }\ \ \ \bold { Velocidad_{\ TREN} =36 \ \frac{km}{h}=10 \ \frac{m}{s} }[/tex]
[tex]\large\textsf{ Tiempo}\ \ \ \ \ \ \ \bold { Tiempo \ empleado \ para\ atravesar \ el \ tunel = 50 \ s }[/tex]
Reemplazamos en la ecuación de MRU
[tex]\large\boxed{\bold {Distancia = Velocidad \cdot Tiempo }}[/tex]
[tex]\boxed{\bold {Longitud_{\ TUNEL} +Longitud_{\ TREN} = Velocidad_{\ TREN} \cdot Tiempo }}[/tex]
[tex]\large\textsf{ Reemplazamos valores y resolvemos}[/tex]
[tex]\bold {200 \ m +Longitud_{\ TREN} = 10 \ \frac{m}{\not s} \cdot 50 \not s }[/tex]
[tex]\bold {200 \ m +Longitud_{\ TREN} = 500 \ m }[/tex]
[tex]\bold {Longitud_{\ TREN} = 500 \ m- 200 \ m }[/tex]
[tex]\large\boxed{\bold {Longitud_{\ TREN} = 300\ m }}[/tex]