Un automóvil lleva una velocidad variable a lo largo de un trayecto de errática de modo que no podemos usar la fórmula v=d/t ni las fórmulas de M.U.A como se puede conocer la velocidad de este automóvil en un instante particular

Respuesta :

Answer:

Podemos determinar la velocidad del automóvil mediante diferencias sucesivas tanto en el dominio del tiempo como en el dominio de la posición:

Dominio del tiempo

[tex]v_{i+1} = v_{i} + a_{i}\cdot \Delta t[/tex]

Dominio de la posición

[tex]v_{i+1} = \sqrt{v_{i}^{2}+2\cdot a_{i}\cdot \Delta s}[/tex]

Step-by-step explanation:

En este caso, es necesario tener una función que represente a esta en función del tiempo o de la posición si nos basamos en las definiciones diferenciales de aceleración ([tex]a(t)[/tex]), medida en metros por segundo al cuadrado, es:

[tex]a(t) = \frac{dv}{dt}[/tex] (1)

[tex]a(s) = v(t)\cdot \frac{dv}{ds}[/tex] (2)

Donde:

[tex]v(t)[/tex] - Velocidad del automóvil, medida en metros por segundo.

[tex]\frac{dv}{dt}[/tex] - Primera derivada de la velocidad con respecto al tiempo, medida en metros por segundo.

[tex]\frac{dv}{ds}[/tex] - Primera derivada de la velocidad con respecto a la posición, medida en [tex]\frac{1}{s}[/tex].

A continuación, analizamos cada ecuación:

Eq. 1

Procedemos a despejar la diferencial de velocidad e integramos la expresión resultante:

[tex]v_{f}-v_{o} = \int {a(t)} \, dt[/tex] (3)

[tex]v_{f} = v_{o}+\int {a(t)} \, dt[/tex]

Podemos obtener aproximaciones sucesivas al discretizar la ecuación anterior, es decir:

[tex]v_{i+1} = v_{i} + a_{i}\cdot \Delta t[/tex] (3b)

Eq. 2

Procedemos a despejar la velocidad e integramos la expresión resultante:

[tex]\int {v} \, dv = \int {a(t)} \, ds[/tex] (4)

[tex]\frac{1}{2}\cdot v_{f}^{2}-\frac{1}{2}\cdot v_{o}^{2} = \int {a(s)} \, ds[/tex]

[tex]\frac{1}{2}\cdot v_{f}^{2} = \frac{1}{2}\cdot v_{o}^{2}+\int {a(s)} \, ds[/tex]

[tex]v_{f}= \sqrt{v_{o}^{2}+2 \int {a(s)} \, ds }[/tex]

Podemos obtener aproximaciones sucesivas al discretizar la ecuación anterior, es decir:

[tex]v_{i+1} = \sqrt{v_{i}^{2}+2\cdot a_{i}\cdot \Delta s}[/tex] (4b)