Question

En una superficie plana y horizontal de un terreno desolado en el polo norte (sin fricción con el hielo) se colocó un cilindro sólido el 2 de diciembre 2016. El 2 de agosto de 2018, se aprecia que la lata se encuentra ahora a 28000000000000000.00 x 103 metros de la posición original. Sabiendo que la masa de la lata es de 113 libras, un estudiante desea estimar la fuerza del viento.
A. ¿Cuál fue la fuerza promedio en Newton del viento durante el tiempo que duró el experimento?
B. ¿Qué inclinación debiera tener el suelo para que sólo la inclinación de éste produjera sobre la lata esta misma fuerza?
C. ¿Es válida la conclusión del estudiante, de que el movimiento nos permite estimar la fuerza promedio del viento? Justifique
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Answer 1

A. ¿Cuál fue la fuerza promedio en Newton del viento durante el tiempo que duró el experimento? F= 5.47x10¹³ N.

B. ¿Qué inclinación debiera tener el suelo para que sólo la inclinación de éste produjera sobre la lata esta misma fuerza?  α = 6.22º.

C. ¿Es válida la conclusión del estudiante, de que el movimiento nos permite estimar la fuerza promedio del viento? Justifique : El desplazamiento del cuerpo en un determinado intervalo de tiempo, nos permite definir la aceleración del cuerpo, por lo que por la segunda ley de newton podemos conocer la fuerza, de modo que si es válida la conclusión del estudiante.

Datos del enunciado:

• Xf = 28000000000000000.00 x 10³
• m = 113 libras.
• t= 20 meses = 5.256*10⁷s

A. ¿Cuál fue la fuerza promedio en Newton del viento durante el tiempo que duró el experimento?

Xf = Xo +Vt + at²/2

sustituimos los valores y despejamos el valor de "a" :

28000000000000000.00 x 10³ = 0+0+a(5.256*10⁷)²/2

a= 1.06x10¹² m/s2.

Segun la segunda ley de newton:

F=m*a

F= (113 lb*1 Kg/2.2 lb)*1.06x10¹² m/s2.

F= 5.47x10¹³ N.

B. ¿Qué inclinación debiera tener el suelo para que sólo la inclinación de éste produjera sobre la lata esta misma fuerza?

mg*Senα = 5.47x10¹³ N.

α= Arcsen ( 5.47x10¹³ N / (113 lb*1 Kg/2.2 lb)*9.8 m/s2)

α = 6.22º.

C. ¿Es válida la conclusión del estudiante, de que el movimiento nos permite estimar la fuerza promedio del viento?

El desplazamiento del cuerpo en un determinado intervalo de tiempo, nos permite definir la aceleración del cuerpo, por lo que por la segunda ley de newton podemos conocer la fuerza, de modo que si es válida la conclusión del estudiante.