Question

TRABAJO MECÁNICO

Una masa de 50Kg aumenta su velocidad de 10m/s a 20m/s mediante la aplicación de una fuerza externa. ¿Qué trabajo realiza dicha fuerza?

Answer 1

La masa de 50kg mediante la aplicación de una fuerza externa nos da un trabajo $W=7500j$

Tenemos de datos:

• Masa $m=50kg$
• Velocidad inicial $V_i=10m/s$
• Velocidad final $V_f=20m/s$

El trabajo se define como

$W=F*x$

Donde W es el trabajo, F la fuerza y x la distancia.

La fuerza se define como

$F=m*a$

Donde F es la fuerza, m la masa y a la aceleración. Sustituyendo la fuerza en la ecuación del trabajo, tenemos

$W=m*a*x$

Para encontrar la aceleración se usa la ecuación

$V_f^{2}=V_i^{2}+2ax$

Despejando, tenemos

$a=\frac{V_f^{2}-V_i^{2}}{2x}$

Introduciendo esta ecuación en la ecuación del trabajo, tenemos

$W=m*\frac{V_f^{2}-V_i^{2}}{2x}*x$

Simplificando, tenemos

$W=m*\frac{V_f^{2}-V_i^{2}}{2}$

Introduciendo los datos, tenemos el trabajo buscado

$W=50kg*\frac{(20m/s)^{2}-(10m/s)^{2}}{2}=7500j$