María da a su hermana pequeña un paseo en un carrito. Empuja el carrito uniformemente a lo largo de la longitud de un camino horizontal. Empezando desde el reposo, al cabo de 4m el carrito tiene una velocidad de 2m/s. Después el hermano menor de María empuja el carrito pero sólo con la mitad de fuerza ¿sobre qué distancia necesitaría empujar a su hermana pequeña, para darle una velocidad de 2m/s? (su póngase que las ruedas del carrito ruedan sin rozamiento)
Respuestas
La distancia que necesitaría el hermano menor de María empujar a su hermana pequeña, para darle una velocidad de 2m/s es de: d = 8 m.
La distancia que necesitaría el hermano menor de María empujar a su hermana pequeña se calcula mediante la aplicación de la segunfda ley de Newton y la fórmula de velocidad final en función de la aceleración y distancia del movimiento variado, como se muestra a continuación :
I _____________________I
Vo=0 d = 4 m Vf = 2 m/seg
Vf² = Vo² + 2*a*d
se despeja a :
a = Vf²/2*d
a = (2m/seg )²/2*4 m
a = 0.5 m/seg2
Segunda ley de Newton :
F = m*a
F = m*0.5 m/seg2 = m/2
Hermano: F = m/2 /2 = m/4
F = m*ah
Se despeja ah:
ah= F/m = m/4/m = 0.25 m/seg2
Vf² = Vo² + 2* d* a
d = Vf²/2*a
dh=( 2m/seg )²/ 2* 0.25 m/seg2
dh = 8 m