Calculating Car's Final Velocity using Newton's Second Law
Para resolver el problema, necesitamos usar la segunda ley de movimiento de Newton, que establece que la fuerza neta aplicada a un objeto es igual a la masa del objeto multiplicada por su aceleración (F = m*a).
Aquí están los datos que tenemos:
- Masa del coche (m): 1200 kg
- Fuerza aplicada (F_aplicada): 200 N
- Fuerza de rozamiento (F_rozamiento): 90 N
- Tiempo (t): 30 s
- Velocidad inicial (v_i): 0 m/s (ya que el coche parte del reposo)
La fuerza neta (F_neta) es la diferencia entre la fuerza aplicada y la fuerza de rozamiento:
F_neta = F_aplicada - F_rozamiento = 200 N - 90 N = 110 N
Usamos la segunda ley de Newton para encontrar la aceleración (a):
F = m*a
110 N = 1200 kg * a
a = 110 N / 1200 kg
a = 0.0917 m/s^2
Con la aceleración, podemos encontrar la velocidad final (v_f) usando la fórmula de la cinemática para velocidad final con aceleración constante y velocidad inicial cero:
v_f = v_i + a*t
v_f = 0 m/s + 0.0917 m/s^2 * 30 s
v_f = 2.751 m/s
Por lo tanto, la velocidad que adquirirá el coche al cabo de los 30 segundos es 2.751 metros por segundo.
