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Un automóvil con ruedas de de diámetro acelera de
a
en
. Calcula:
a. La aceleración angular de sus ruedas.
b. La aceleración lineal del coche.
c. Las vueltas que da la rueda mientras acelera.
d. La distancia total recorrida por el automóvil durante la aceleración.
Del enunciado deducimos que:
Diámetro de la rueda: ,
Radio de la rueda: ,
Velocidad inicial del automóvil: ,
Velocidad final del automóvil: ,
Tiempo de aceleración:
a. La aceleración angular de sus ruedas.
Sabemos que la relación entre aceleración tangencial y aceleración angular es:
Calculamos primero la aceleración tangencial:
Ahora sustituimos en la ecuación de 𝛼:
Por lo tanto, la aceleración angular de las ruedas es .
b. La aceleración lineal del coche.
Ya la hemos calculado en el apartado anterior:
Por lo tanto, la aceleración tangencial del coche es .
c. Las vueltas que da la rueda mientras acelera.
Para calcular el ángulo girado , debemos tener en cuenta que
,
,
y
:
Ahora convertimos a vueltas:
Por lo tanto, mientras acelera da vueltas.
d. La distancia total recorrida por el automóvil durante la aceleración.
La distancia recorrida por el coche en este tiempo se obtiene con la ecuación del MRUA:
Dado que ,
,
y
, se obtiene que:
Por lo tanto, el automóvil recorre metros mientras acelera.