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    Cómo calcular la velocidad de impacto

    En el mundo de la física, la velocidad (v), la posición (x), la aceleración (a) y el tiempo (t) son los cuatro ingredientes clave para resolver ecuaciones de movimiento. Puede obtener la aceleración, la velocidad inicial (v 0) y el tiempo transcurrido de una partícula y tiene que resolver la velocidad final (v f). Una variedad de otras permutaciones aplicables a innumerables escenarios del mundo real son posibles. Estos conceptos aparecen en cuatro ecuaciones esenciales:

    1. x = v 0t + (1/2) en 2

    2. v f 2 = v 0 2 + 2ax

    3. v f = v 0 + en

    4. x = (v 0/2 + v f /2) (t)

    Estas ecuaciones son útiles para calcular la velocidad (equivalente a la velocidad para los fines actuales) de una partícula que se mueve con constante aceleración en el momento en que golpea un objeto inflexible, como el suelo o una pared sólida. En otras palabras, puede usarlos para calcular la velocidad de impacto, o en términos de las variables anteriores, v f.

    Paso 1: evalúe sus variables

    Si su problema involucra una objeto que cae del reposo bajo la influencia de la gravedad, entonces v 0 = 0 y a = 9.8 m /s 2 y solo necesita saber el tiempo t o la distancia caída x para continuar (vea el Paso 2). Si, por otro lado, puede obtener el valor de la aceleración a para un automóvil que se desplaza horizontalmente sobre una distancia dada xo durante un tiempo dado t, lo que requiere que resuelva un problema intermedio antes de determinar v f (vea el paso 3).

    Paso 2: un objeto que cae

    Si sabes que un objeto que cayó desde un tejado ha estado cayendo durante 3,7 segundos, ¿con qué velocidad?

    la ecuación 3 anterior, usted sabe que v f = 0 + (9.8) (3.7) = 36.26 m /s.

    Si no le dan tiempo, sepa que el objeto ha caído 80 metros ( aproximadamente 260 pies, o 25 pisos), usaría la ecuación 2 en su lugar:

    v f 2 = 0 + 2 (9.8) (80) = 1,568

    v f = √ 1,568 = 39.6 m /s

    ¡Has terminado!

    Paso 3: Un auto acelerado

    Dices que sabes que un auto que comenzó desde una parada se ha acelerado a 5.0 m /s durante 400 metros (aproximadamente un cuarto de milla) antes de conducir a través de un gran trozo de papel configurado para una exhibición festiva. De la ecuación 1 anterior,

    400 = 0 + (1/2) (5) t 2

    400 = (2.5) t 2

    160 = t 2

    t = 12.65 segundos

    Desde aquí, puedes usar la ecuación 3 para encontrar v f:

    v f = 0 + (5) (12.65)

    = 63.25 m /s

    Consejo

    Siempre use una ecuación para la cual solo hay una desconocida, que no es necesariamente uno que contiene la variable de mayor interés.

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