una fuerza de 10N actua sobre un patin de ruedas 2kg de masa, inicialmente en reposo sobre una mesa sin rozamiento. El patin se desplaza 3 metros mientras actuan la fuerza .a) ¿que trabajo se ha realizado ?,d) ¿ cuanta energia se trasmite al patin ? , c) cual es la velocidad final del patin?
Respuestas
Para la fuerza de 10N que actúa sobre el patín de ruedas durante 3 metros
A) El trabajo que se ha realizado al empujar el patin sobre la mesa es de W = 30J
B) La energía trasmitida al patin es de 30J
C) La velocidad final a los 3m es de Vf = 5.47m/s
Explicación paso a paso:
Datos del enunciado:
F = 10N
m = 2kg
d = 3m
A) Para conocer el trabajo que se realiza, debemos aplicar la siguiente ecuacion:
W = Fdcos∡Fd
W = 10N*3m cos0° (angulo es 0° ya que es fuerza y el desplazamiento tienen la misma dirección)
W = 30J
B) La energía que se trasmite al patín es la energía cinética, dada por la siguiente expresión:
W = ΔEm
ΔEm = 30J
Otra manera...
Ec = mV²/2
Requerimos velocidad... Del proximo inciso Vf = 5.47m/s
Ec = 2kg(5.47m/s)²/2
Ec = 29.9J
C) Velocidad final del patín
Calculamos la aceleracion por sumatoria de fuerzas en X
F = ma
a = F/m
a = 10N/ 2kg = 5m/s²
Vf² = Vo² + 2aΔx .:. Vo = 0m/s
Vf = √2aΔx
Vf = √2*5m/s²*3m
Vf = 5.47m/s