Problema resuelto de dinámica 4º ESO. Calcular fuerza de rozamiento.

Enunciado del ejercicio de dinámica:

Una moto de 250 kg, que se mueve a 72 km/h, frena, deteniéndose en 5 s. Calcula el valor de la fuerza 
de rozamiento que hace que la moto frene. 

Ejercicio resuelto en vídeo:

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Explicación del ejercicio de dinámica:
La moto se mueve con una velocidad inicial de 72 km/h y empieza a frenar. A los 5 segundos consigue detenerse, por lo que su velocidad final es de 0 m/s. Por lo tanto el movimiento es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, pero en este caso la aceleración es negativa debido a que va perdiendo velocidad a medida que frena.

Lo primero que tenemos que hacer es pasar la velocidad inicial a las unidades de m/s. Para ello multiplicamos por 1000 metros que tiene un kilómetro y dividimos por 3600 segundos que tiene una hora. Con esto obtenemos que la velocidad inicial es de 20 m/s.

Ahora utilizamos la ecuación del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado y me despejo la acelaración.

Vf = Vo + a*t

a= (Vf-Vo)/t = (0-20)/5 = -4 m/s2

Una vez que conozco la aceleración, que como vemos es negativa como dijimos, toca calcular la fuerza de rozamiento. Para ello utilizo la segunda ley de Newton que dice:

ΣF =m*a

En este caso la única fuerza que actúa en la misma dirección que el movimiento es la fuerza de rozamiento pero con sentido contrario, por lo que su signo es negativo. Nos quedará:

-Fr = m*a

Fr = - m*a = -250 * (- 4) = 1000 Newton.

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