Question

hola, necesito explicar el siguiente problema de física:
Un trineo con masa de 8 kg se mueve en linea recta sobre una superficie horizontal sin fricción. En
cierto punto, su rapidez es de 4 m/s; 2.50 m mas adelante, su rapidez es de 6 m/s. Use el teorema
trabajo-energía para determinar la fuerza que actua sobre el trineo, suponiendo que tal fuerza es
constante y actúa en la dirección del movimiento del trineo.

Answer 1

Respuesta:

F= 32 Newtons

Explicación:

El teorema de Trabajo-Energía establece que el trabajo es el cambio de Energía Cinética, en forma de ecuación es lo siguiente:

$W=\Delta K\\\\W=K_2-K_1$

W: Trabajo (Work en inglés)

Δ: Cambio

K1: Energía Cinética Inicial (Cinética = Kinetic)

K2: Energía Cinética Final

Sabemos que:

$W=F*D$

F: Fuerza

D: Distancia

$K=\frac{1}{2} mv^2$

m: Masa

V: Velocidad

Sustituyendo en la ecuación del Trabajo-Energía:

$W=K_2-K_1\\\\F*D=\frac{1}{2}mv_2^2-\frac{1}{2}mv_1^2\\\\F*D=\frac{1}{2}m(v_2^2-v_1^2)\\\\F=\frac{1}{2} \frac{m}{D} (v_2^2-v_1^2)$

Nos proporcionan:

m= 8 kg

V1= 4 m/s

V2= 6m/s

D= 2.5 m

Sustituyendo en la ecuación:

$F=\frac{1}{2} \frac{m}{D} (v_2^2-v_1^2)\\\\F=\frac{1}{2} \frac{8}{2.50} (6^2-4^2)\\\\F=\frac{1}{2} \frac{16}{5} (36-16)\\\\F=32 N$

Así que la Fuerza es de 32 Newtons.