Comprender las fuerzas
* Fuerza de fricción: La fuerza que evita que el automóvil se deslice es fricción estática. Su valor máximo viene dado por:
* F_friction =μ_s * f_normal
* Dónde:
* μ_s es el coeficiente estático de fricción (0.55 en este caso)
* F_normal es la fuerza normal, que es igual al peso del automóvil (mg) en el suelo nivelado.
* Fuerza de aceleración: Esta es la fuerza que hace que el automóvil acelere. Es dada por la segunda ley de Newton:
* F_aceleration =m * a
* Dónde:
* m es la masa del coche
* a es la aceleración
Aceleración máxima
* en el límite de fricción estática: El automóvil comenzará a deslizarse cuando la fuerza de aceleración exceda la fuerza máxima de fricción estática. Esto es cuando:
* F_aceleration =f_friction
* m * a =μ_s * m * g
* Resolviendo la aceleración: Observe que la masa 'M' cancela. Nos quedamos con:
* a =μ_s * g
* a =0.55 * 9.8 m/s²
* a ≈ 5.4 m/s²
Por lo tanto, la aceleración máxima de un automóvil puede sufrir en tierra nivelada con un coeficiente estático de fricción de 0.55 es de aproximadamente 5.4 m/s².