La figura muestra la rapidez del cuerpo de una persona mientras hace unas barras. Suponga que el movimiento es vertical, y que la masa del cuerpo de la persona es 64.0 kg. Determine la fuerza que ejerce la barra sobre cuerpo en el tiempo.
1) cero
2) 0.5 s
3) 1.1 s
4) 1.6 s
La necesito lo mas rapido posible, gracias
Respuestas
Determinamos la fuerza que ejerce la barra sobre el cuerpo:
- En t = 0 s, la fuerza es F = 0 N.
- En t = 0,5 s, la fuerza es F = 19,2 N.
- En t = 1,1 s, la fuerza es F = 16,3 N.
- En t = 1,6 s, la fuerza es F = 2,4 N.
Procedimiento:
A partir de la gráfica se puede establecer la rapidez instantánea para cada tiempo. Por ejemplo, para el tiempo t = 0,5 s, la rapidez es 15 cm/s. O para t = 1,1 s, la rapidez es 28 cm/s.
Para poder realizar los cálculos, los valores se deben encontrar en el Sistema Internacional. De esta forma para t = 0,5 s, la rapidez es 0,15 m/s. Y para t = 1,1 s, la rapidez es 0,28 m/s.
Conocidos estos valores podemos determinar la aceleración instantánea mediante la siguiente formula:
Conocida la aceleración podemos determinar la fuerza, usando la siguiente formula:
Respuesta:
Ahí está :)
Explicación:
El otro esta mal porque no toma en cuenta en la suma de fuerzas la fuerza que ejerce la barra sobre la persona, además de que la aceleración no es constante.
Σf= ma
Σf= T+Fg aqui T= la fuerza que ejerce la barra sobre la persona y es con dirección contraria a la fuerza de gravedad, podríamos escribir :
Σf=T-Fg=ma reescribimos
Σf=T-Fg= (m)(v/t) donde t=tiempo v=velocidad
Empezamos
En el tiempo 0
T-Fg=0 porque cualquier numero multiplicado por 0 es 0
y es correcto porque está en equilibrio, y cuando un cuerpo se encuentra en equilibrio la suma de fuerzas debe ser igual a 0 (Σf=0)
Ahora en el tiempo 0.5
Para saber la velocidad o hacer una aproximación basta ver el gráfico
t=0.5s
v=14 cm/s convertimos a m/s entonces v=0.14 cm
a=v/t=0.28m/s^2
Σf=ma
Σ=T-Fg
T-Fg=(m) (v/t)
T- (m)(g)=m(0.14/0.5) (m^2)/s
T-627.84N=17.92N
T=17.92 N+627.84N=645.76N
Ahora con el tiempo 1.1s (aquí se nota el cambio en la aceleración)
t=1.1s
v=28cm/s=0.28m/s
a=v/t=0.254m/s^2
T-Fg=(m)(0.254m/s^2)
T-627.84N=16.256N
T=16.256N+627.84N=644.096N
Ahora con el tiempo 1.6s (de nuevo cambia la aceleración)
t=1.6s
v=6cm/s=0.06m/s
a=v/t=0.0375m/s^2
T-Fg=(m)(0.0375m/s^2)
T-627.84N=2.4N
T=2.4N+627.84N
T=630.24N
Esos son todos los resultados. Por favor estudien sus respuestas.