Movimiento uniformemente acelerado – motocicleta persigue a auto

Un auto que viaja con rapidez constante de 45,0 m/s pasa donde está un policía oculto detrás de un anuncio. Un segundo después que el auto para el anuncio, el motociclista arranca desde el anuncio para alcanzarlo acelerando a 3,00 m/s2. ¿Cuánto tarda el policía en alcanzar el auto?

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En este video resolveremos un problema de movimiento uniformemente acelerado. El enunciado del problema es el siguiente: Un auto que viaja con rapidez constante de 45,0 m/s pasa donde está un policía oculto detrás de un anuncio. Un segundo después que el auto pasa el anuncio, el motociclista arranca desde el anuncio para alcanzarlo acelerando a 3,00 m/s2. ¿Cuánto tarda el policía en alcanzar el auto? Para resolver este problema debemos tener en cuenta que en este problema hay dos tipos de movimientos, por un lado el auto lleva un movimiento rectilíneo uniforme y el del motociclista que es un movimiento uniformemente acelerado.

Como habíamos visto en videos anteriores la ecuación que rige el movimiento del auto es: x=x0+vt, donde v es la velocidad del auto, t es el tiempo y x es el desplazamiento del vehículo, usando esta fórmula podemos hallar la posición inicial del auto debido a que en el problemas nos dicen que la moto comienza a perseguirlo 1 segundo después que el auto pasa por el anuncio, entonces x0=Vt=(45.0m/s)(1.0s)=45.0m, teniendo en cuenta esto podemos escribir la distancia que recorrerá el auto en un tiempo t cualesquiera: x=45m+45m/s(t). Como el movimiento que rige la motocicleta es el movimiento uniformemente acelerado tenemos la siguiente ecuación: x-x0=v0t+(at^2/2), como nuestro sistema de coordenadas comienza cuando arranca la moto vemos que x0=0 y como la moto parte del reposo vemos que su velocidad inicial es v0=0, entonces la ecuación queda simplificada de la siguiente manera: x=at^2/2.

Vemos que si la moto alcanza al automóvil la distancia recorrida por ambos debe ser la misma entonces podemos igualar las dos ecuaciones que se encontraron para el desplazamiento del auto y de la moto y despejar así el tiempo en el cual ambos se encuentran, igualando las dos ecuaciones y despejando el tiempo tenemos que: 1.5t^2-45t-45=0, resolviendo esta ecuación con la fórmula general obtenemos que el tiempo en el cual la moto alcanza al automóvil es t= 31.0 segundos.

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20 Comentarios en: Movimiento uniformemente acelerado – motocicleta persigue a auto

  1. johanna dice:

    buenas noches excelentes videos .. sera que me pueden ayudar con este ejercicio …
    Que dimensiones (interiores) tiene un recipiente cilndrico, cuya capacidad es de un litro, si la forma se ha elegido de tal manera que en su confecci´on se use la menor cantidad de material posible..

    • Tareasplus dice:

      Tu problema es de optimización y puede servirte lo que tenemos publicado en la sección de cálculo diferencial si estás viendo este tema. El problema es que no tienes una restricción que una al radio del cilindro con la altura además del volumen. Lo que implica que tienes la función 1=(pi)(r^2)h que depende del radio y de la altura. En ese caso tienes un problema multivariable y por ahora no hemos publicado nada al respecto sobre este tema. Esperamos próximamente tenerlo

  2. Tefi dice:

    IMPECABLEEEEEEEE! Muchas gracias!!!

  3. alexander dice:

    Hola muy bueno sus ejercicios de movimiento acelerado, me ayudan mucho a estudiar, excelente pagina.

  4. lozano dice:

    buenos dias y si los dos viajan con distinta aceleración?

  5. Francisco Bautista dice:

    me podrian ayudar con este problema:
    una piedra se lanza verticalmente hacia arriba y se eleva a una altura de 20m ¿con que velocidad fue lanzada?

  6. Elmer Alpala dice:

    me pueden ayudar :) un auto que va a velocidad constante de 35 metros por segundo frena y se detiene a los doce segundos ¿cual es la aceleracion y la dictancia que recorre en esta frenada?

  7. leandro dice:

    Amigo muchas gracias por esa explicación, de verdad que entre el libro y una explicación mas personal hay mucha diferencia.
    Aun así tengo una pregunta salvaje rondando en mi cabeza: ¿ese tiempo que encontramos lo podemos reemplazar en las dos ecuaciones de desplazamiento para los dos tipos de movimiento, el del auto y el de la moto y así encontrar la posición final de cada uno?
    Si es valido ese tiempo para los dos o solo para uno?

  8. Buenas noches quisiera saber si me podrian ayudar con este problema por favor.! :)

    Dos locomotoras se acercan entre sí entre vías paralelas. Cada una de ellas lleva una velocidad de 120 km/h con respecto al piso. Si cuando una de ellas cruza un paso a nivel están a 8,5 km de distancia una de la otra:
    Realice las graficas cualitativas de la posicion en funcion del tiempo para cada locomotora (use un mismo diagrama x= x(t) para ambas locomotoras).
    ¿ a que distancia del paso a nivel se cruzan? y ¿ cuanto tiempo pasará para que esto ocurra?

  9. Juan Pablo dice:

    Muchas gracias, me ayudo mucho, es justo lo que buscaba, pero los resultados de la raíz son 2 (uno positivo y el otro negativo), ¿Cuál de los 2 valores deberíamos tomar?

  10. daniel ortega dice:

    Hola me podrian ayudar con este problema ya he intentado mucho y nada que puedo, Porfavor es urgente :
    Un niño corre por una escalera mecanica y movil en 30segundos
    cuando el niño esta quieto la escalera lo sube 70segundos cuanto tiempo tardara en subir el niño si corre al mismo tiempo de que la escalera funcione … Gracias

    • Tareasplus dice:

      No ayudamos a resolver problemas puntuales, solo creamos contenido en video para que puedas estudiarlo.
      Te podemos ayudar con lo siguiente:
      la velocidad del niño es la longitud L sobre el tiempo que le toma 30 segundos. Velocidad niño = L/30
      La velocidad de la escalera es L/70. Sumadas ambas velocidades se tiene una velocidad total = L/30+L/70
      La velocidad total es L/t, donde t es el tiempo total desconocido luego se tiene L/30+L/70 = L/t
      Dividiendo la ecuación por L se llega a 1/30+1/70=1/t resuelve esta ecuación para t

  11. mariana dice:

    Me podrias ayudar con este problema…

    Un automovil y un camion parten del reposo en el mismo instante,
    estando inicialmente el automovila cierta distancia atras del camion.
    El camion tiene una aceleracion constante de 1.2m/s2 y el automovil de 1.8m/s2,
    si el auto alcanza al camion cuando este recorre los 45 m :
    a) Determine a que distancia se encontraban inicialmente uno de otro.
    b) Cuanto tiempo se tomo el automovil en alcanzar al camion.
    c)Determine la rapidez que tiene cada vehiculo en el punto de alcance.

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