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Fisica 1° · 2024
Libro de Física 1 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Actividad 1: estudio de rendimiento de dos vehículos en pista de pruebas

📄 ejercicios fisica 🎓 bachillerato · 1° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Respuesta rápida

La página plantea la comparación de dos vehículos: Prueba 1, aceleración de 0 a 100 km/h (≈27,78 m/s). Los datos de la Tabla 1 y las sub-actividades continúan en la página 9.

📚 exercise fisica ⭐ Dificultad 1/5 ⏱ 2 min lectura

Solución — Página 8

Fisica 1° · 2024

1
Ejercicio 1

Enunciado: En una pista de pruebas de ingeniería automotriz se estudia el rendimiento de dos vehículos de igual valor comercial, utilizados en la ciudad de Quito, mediante dos pruebas en línea recta; la primera es una prueba de aceleración en la que ambos vehículos parten desde el reposo (v_0 = 0) y deben alcanzar los 100  \text{km/h}.

Análisis del planteamiento

  1. Los dos vehículos tienen el mismo valor comercial, por lo que la comparación se basa en el desempeño físico (rendimiento), no en el precio.
  2. El uso urbano en Quito implica que factores como la aceleración y la respuesta del motor en ciudad son relevantes para decidir la mejor opción.
  3. Prueba 1 (aceleración): condición inicial v_0 = 0 (partida desde el reposo) y condición final v_f = 100  \text{km/h}.
  4. Convertimos la velocidad final a unidades SI: 100  \text{km/h} = \dfrac{100  \text{km}}{1  \text{h}} = \dfrac{100 7 1000  \text{m}}{3600  \text{s}} = \dfrac{10^{5}}{3600}  \text{m/s} \approx 27{,}78  \text{m/s}.
  5. La magnitud que permitirá comparar ambos vehículos es la aceleración media, definida como a = \dfrac{\Delta v}{\Delta t} = \dfrac{v_f - v_0}{t_f - t_0}, y también el tiempo que cada uno tarda en alcanzar los 100  \text{km/h}: a menor tiempo, mayor aceleración y mejor desempeño en aceleración.
  6. Los datos numéricos entregados por los sensores se presentan en la Tabla 1 (Prueba 1: aceleración), cuyo contenido no está visible en esta página: la tabla comienza al pie de la página y sus valores continúan en la página 8 del libro.
  7. Para completar el análisis, al obtener los tiempos t_1 y t_2 de cada vehículo se calculará a_1 = \dfrac{27{,}78  \text{m/s} - 0}{t_1} y a_2 = \dfrac{27{,}78  \text{m/s} - 0}{t_2}, comparándose luego con la segunda prueba (en línea recta) para decidir cuál es la mejor opción.

Nota: Las sub-actividades (literales a, b, c…) derivadas de este enunciado no aparecen en esta página; se enuncian y resuelven en la página 9, por lo que aquí no se inventan.

Respuesta

La actividad plantea comparar dos vehículos mediante aceleración (0 a 100  \text{km/h} \approx 27{,}78  \text{m/s}) y una segunda prueba en línea recta; los datos concretos de la Tabla 1 se encuentran en la página siguiente.

Contenido de la página

ACTIVIDADES

1. Leo el siguiente problema y realizo las actividades a continuación:

En una pista de pruebas de ingeniería automotriz se realizan estudios para determinar el rendimiento de dos vehículos. Se debe determinar la mejor opción, tomando en cuenta que el valor comercial de ambos es el mismo y se utilizan en la ciudad de Quito. Específicamente se realizan dos pruebas en línea recta, las cuales se muestran a continuación.

(Imagen: un vehículo deportivo circulando en una carretera recta. Fuente: https://lh9.cl/6q78)

Tabla 1 (Prueba 1: aceleración)

Ambos vehículos parten desde el reposo y deben lograr alcanzar los 100 km/h. Un grupo de sensores, colocados en el interior del vehículo, entrega la siguiente información.

(La tabla de datos de los sensores no se visualiza en esta página; continúa en la siguiente.)

(Imagen: técnico con casco y clipboard registrando datos. Fuente: https://lh9.cl/n8x5t)

Texto de Física — página 7

Ejemplos resueltos

Convertir la velocidad de 100 km/h a m/s.

  1. 1 km = 1000 m y 1 h = 3600 s.\n2. Sustituimos: 100 \, \text{km/h} = 100 \times \dfrac{1000 \, \text{m}}{3600 \, \text{s}}.\n3. 100 \times 0{,}2778 = 27{,}78 \, \text{m/s}.

Fórmulas y ecuaciones

a = \dfrac{v_f - v_0}{\Delta t}

a = \dfrac{\Delta v}{\Delta t} = \dfrac{v_f - v_0}{t_f - t_0}

100 \, \text{km/h} = \dfrac{100 \times 1000}{3600} \, \text{m/s} \approx 27{,}78 \, \text{m/s}

v_0 = 0, \quad v_f = 100 \, \text{km/h}

Glosario (4)

Aceleración
Reposo
Pista de pruebas
Rendimiento

Preguntas para practicar

¿Por qué al comparar dos vehículos de igual valor comercial se analizan las pruebas de aceleración y de línea recta?

Porque si el precio es el mismo, la decisión se basa en el desempeño físico: el vehículo que alcanza los 100 km/h en menos tiempo tiene mayor aceleración media y responde mejor al tráfico urbano de Quito; la segunda prueba en línea recta permite evaluar la velocidad máxima y la estabilidad, de modo que ambos criterios permiten elegir la mejor opción.

Temas y conceptos clave

Cinemática: aceleraciónComparación de rendimiento vehicularConversión de unidades de velocidadaceleración mediavelocidad finalreposoprueba de aceleraciónrendimiento

Fuentes y referencias

  • https://lh9.cl/6q78
  • https://lh9.cl/n8x5t
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Figuras de la página (2)

Vehículo deportivo visto desde atrás circulando por una carretera recta en perspectiva.
Figura 1 image
Técnico de pista con casco verde y ropa de trabajo sosteniendo una tabla de registro.
Figura 2 image

Preguntas que la gente también hace

¿Cómo se convierte 100 km/h a m/s?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Qué mide la aceleración media de un vehículo?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Cómo se compara el rendimiento de dos vehículos en una prueba de aceleración?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Concepto de velocidad y sus unidades (km/h y m/s)
  • • Idea de aceleración y partida desde el reposo
  • • Conversión de unidades del Sistema Internacional
Siguiente tema sugerido
Resolución de las sub-actividades de la Prueba 1 con los datos de la Tabla 1 (tiempos de aceleración y comparación de desempeño)
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 702 caracteres

"ACTIVIDADES )

  1. Leo el siguiente problema y realizo las actividades a continuación:

En una pista de pruebas de ingeniería automotriz se realizan estudios para determinar el rendimiento de dos vehículos. Se debe determinar la mejor opción, tomando en cuenta que el valor comercial de ambos es el mismo y se utilizan en la ciudad de Quito. Específicamente se realizan dos pruebas en línea recta, las cuales se muestran a continuación.

Fuuente: https://n9.cl/e8q78

Tabla 1 (Prueba 1: aceleración)

Ambos vehículos parten desde el reposo y deben lograr alcanzar los 100 km/h. Un grupo de sensores, colocados en el interior del vehículo, entrega la siguiente información.

Fuuente: https://n9.cl/n8x5t

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