Cómo calcular la velocidad, la velocidad promedio y el cambio de velocidad en una ruta semicircular

Primero, asegurémonos de tener un sentido intuitivo de la respuesta: la velocidad será su velocidad (distancia / velocidad) en la dirección de su movimiento a lo largo de la pista de P a Q. Su cambio de velocidad será la fuerza centrípeta dividida por la masa en la dirección hacia el centro del semicírculo, y la velocidad promedio será el vector de desplazamiento PQ (es decir, la distancia 420 m en la dirección N) dividido por el tiempo (60 segundos).

Ahora resolvemos el vector de velocidad V (t) en función del tiempo t de 0 a 60 segundos:

V (t) = V0 + A t (solución general, las tapas son vectores)

V0 será la velocidad en P:
V0 = (7 m / s) E
donde E es el eje positivo en la dirección este (el problema no especifica, así que elegí este)

A × t será el tiempo de aceleración centrípeta de P a Q:
A × t = (7 m / s) cos theta N – (7 m / s) sin theta E
donde theta es el ángulo a lo largo de PQ hacia el centro del semicírculo. En radianes, esto debería ser
theta = (PI / 60) t
donde PI es 3.14159 …

Entonces, en t = 60s la velocidad debería ser igual a (7 m / s) E o 7 m / s Oeste y el automóvil estará en el punto Q.

Espero que ayude.

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