Question

Usted empuja un objeto, al inicio en reposo, a través de un piso sin fricción con una fuerza constante durante un intervalo de tiempo $t, lo que resulta en una rapidez final de v para el objeto. Luego repite el experimento, pero con una fuerza que es el doble de grande. ¿Qué intervalo de tiempo (Δt) se requiere ahora para alcanzar la misma rapidez final v?



Seleccione una:
a. 4Δt
b. Δt
c. Δt/2
d. 2Δt
e. Δt/4

Answer 1

En los dos casos se aplica la segunda ley de Newton para hallar la aceleración del movimiento uniformemente acelerado que va a generar la aplicación de la fuerza. Y a partir de esta hallar la velocidad final. Tenemos:

$F=ma\\a=\frac{F}{m}$

La ecuación de la velocidad si se parte del reposo es:

$v=v_0+at\\v_0=0\\\\v=at\\v=\frac{F}{m}t$

De aquí despejamos el tiempo:

$t=\frac{vm}{F}$

Si ahora aplico el doble de fuerza la nueva aceleración es:

$a=\frac{2F}{m}$

La velocidad:

$v=\frac{2F}{m}t$

Y el tiempo:

$t=\frac{vm}{2F}$

El cual, si la masa no cambia y la velocidad final a alcanzar es la misma, ambas cosas respecto del caso anterior, resulta que para alcanzar la misma rapidez en el mismo cuerpo con el doble de fuerza se necesita la mitad del tiempo. Con lo que la respuesta correcta es la C.

Answer 2

Respuesta:

c

Explicación:

se utiliza la fórmula de fuerza igua m por a y posteriormente se sustituye en la fórmula de vf=vi +at