05. Analizando un movimiento más complejo
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Analizando un movimiento más complejo
Volvamos a visitar nuestro escenario, aunque esta vez la luz se vuelve verde mientras el auto se está desacelerando:
El conductor de un automóvil que viaja a 15 m/s, al notar un semáforo rojo 30 m adelante, aplica los frenos de su auto. Cuando está a 10 m de la luz, y viajando a 8.0 m/s, la luz se vuelve verde. Al instante pisa el acelerador y vuelve a su velocidad original mientras pasa bajo la luz.
Nuestro primer paso para analizar este movimiento debería ser dibujar un diagrama de movimiento.
He anotado en el diagrama de movimiento los eventos importantes que tienen lugar durante la moción. Observe que entre el instante en que golpea los frenos y el instante en que pisa el gas la aceleración es negativa, mientras que entre el instante en que pisa el gas y el instante en que pasa la luz la aceleración es positiva. Así, al tabular la información de movimiento y aplicar las relaciones cinemáticas tendremos que tener cuidado de no confundir las variables cinemáticas entre estos dos intervalos. A continuación se muestra una tabulación de la información de movimiento utilizando el sistema de coordenadas establecido en el diagrama de movimiento.
| Evento 1: Ella golpea los frenos. t 1 = 0 s r 1 = 0 m v 1 = +15 m/s a 12 = | Evento 2: Ella pisa el gas. t 2 = r 2 = +20 m v 2 = +8.0 m/s a 23 = | Evento 3: Ella pasa la luz t 3 = r 3 = +30 m v 3 = +15 m/s |
Primero, observe que durante el intervalo de tiempo entre “golpear los frenos” y “pisar el acelerador” hay dos variables cinemáticas que se desconocen. Recuerda que al usar tus dos relaciones cinemáticas, deberías poder determinar estos valores. Segundo, observe que durante el segundo intervalo de tiempo nuevamente se desconocen dos variables. Una vez más, las dos relaciones cinemáticas te permitirán determinar estos valores. Así, antes de que realmente empiece a hacer el álgebra, ¡sé que se pueden determinar las variables desconocidas!
Primero examinemos el movimiento entre golpear los frenos y pisar el acelerador:
Ahora, usando estos resultados, examina la cinemática entre pisar el gas y pasar la luz. Obsérvese que los valores iniciales de las variables cinemáticas se denotan con '2' y los valores finales por '3', ya que estamos examinando el intervalo entre el evento 2 y el evento 3.
Ahora tenemos una descripción cinemática completa de la moción.