4. Desarrollo de la tarea
Supón
que vas en tu coche (1030 kg
el coche más 70 kg
tu persona) por una carretera comarcal a 90 km/h y que, por un
despiste, chocas contra un árbol de la orilla. Tu coche recorre 1 m hasta que se para totalmente.
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Imagen de biblicone bajo licencia Creative Commons |
1) ¿Cuál es la cantidad de movimiento de tu coche antes de chocar?
2) ¿Cuál es el impulso mecánico que recibe de parte del árbol?
3) ¿Cuánto tiempo tarda en pararse el coche?
4) ¿Qué fuerza realiza el coche sobre el árbol?
Como llevas el cinturón de seguridad puesto, tardas en pararte lo mismo que el coche.
5) ¿Qué fuerza ejerce el cinturón sobre tu cuerpo?
6) ¿Qué aceleración ha experimentado tu organismo?
Si no hubieras llevado el cinturón de seguridad, por efecto del choque tu cuerpo habría impactado sobre el volante y el parabrisas del coche, y el impacto habría durado 0,001 s.
7) ¿Qué fuerza actuaría sobre tu organismo en ese caso?
Los automóviles incorporan en todos sus modelos los airbags (bolsas de aire) que ayudan a que el tiempo de parada tras una colisión aumente en unos 0,3 s. Suelen ponerse en acción cuando sus sensores detectan el equivalente a un choque a 18 km/h contra una pared rígida.
8) ¿Qué fuerza actúa sobre tu organismo en esas condiciones?
En la ciudad
Cambiamos de escenario. Ahora circulas por la ciudad con tu coche (1030 kg el coche más 70 kg tu persona) a una velocidad de 45 km/h cuando te despistas y la das un golpe a otro coche idéntico al tuyo que circulaba a 18 km/h en tu mismo sentido. Como consecuencia del choque los dos coches quedan unidos.
9) ¿Cuál es la velocidad del conjunto después del choque?
10) Si el tiempo de impacto es de 0,1 s ¿cuál es la fuerza que ejerce tu coche sobre el otro?
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Imagen de hessiebell bajo licencia Creative Commons |
Los dos coches unidos golpean a una furgoneta de masa igual a la suma de los dos coches que se encontraba parada en el semáforo (en rojo).
11) Si el choque en este caso es elástico, ¿Cuál es la velocidad de la furgoneta después del choque?
Para colmo de males, por una calle perpendicular, con el semáforo en verde, circula otro vehículo, de la misma masa que el tuyo, a una velocidad de 40 Km/h. Como era de esperar, choca con la furgoneta lateralmente y terminan enganchados.
12) ¿Con qué velocidad se mueven tras la colisión?