. Un martillo de 4.9 N con velocidad inicial de 3.2 m>s hacia abajo es detenido en una distancia de 0.45 cm por un clavo en una tabla de pino. Además del peso, la persona que lo usa le aplica una fuerza descendente de 15 N. Suponga que la aceleración de la cabeza del martillo es constante mientras está en contacto con el clavo y se mueve hacia abajo. a) Dibuje un diagrama de cuerpo libre para la cabeza del martillo. Identifique la fuerza de reacción a cada fuerza de acción del diagrama. b) Calcule la fuerza hacia abajo ejercida por la cabeza del martillo sobre el clavo mientras está en contacto con él y moviéndose hacia abajo. c) Suponga que la tabla es de madera dura y la distancia que el martillo recorre al detenerse es de sólo 0.12 cm. Las fuerzas descendentes sobre el martillo son las mismas que en el inciso b). ¿Qué fuerza ejerce ahora la cabeza del martillo sobre el clavo, mientras está en contacto con él y moviéndose hacia abajo?
Respuestas
La fuerza resultante sobre el clavo es de Fr = 519,9 N
si la tabla es de madera dura y la distancia que el martillo recorre al detenerse es de sólo 0.12 cm la Fuerza es de Fr = 1519,9 N
Explicación paso a paso:
El martillo recibe la misma fuerza por ley de acción y reacción 3era ley De Newton
masa del martillo
m = P/g
m = 4,9N/(9,8m/s²)
m = 0,5kg
calculamos la aceleracion del martillo hasta detenerse
a = Vf² - Vi²/2Δx
a = (0 - 9m²/s²)/(2x0,0045m)
a = -1000m/s²
De tal manera la fuerza sera:
F = m.a
F = 0,5kg . 1000 m/s²
F = 500 N
Fr = F + P + 15N
Fr = 500N + 4,9N + 15N
Fr = 519,9 N
Si ahora la madera es dura y la distancia recorrida es de 0,15cm (0,0015m), la aceleración será:
a = (0 - 9m²/s²)/(2x0,0015m)
a = -3000 m/s²
la fuerza neta es:
F = 0,5kg . 3000 m/s²
F = 1500 N
La Fuerza resultante es:
Fr = 1500N + 4,9N + 15N
Fr = 1519,9 N
