Question

Se sopla un dardo de 2.9 g dispuesto en una cerbatana cilíndrica de 3.4 m de longitud y una sección transversal de 1.05 cm2 ejerciendo una presión de 100.8 mmHg. Se desprecian las fuerzas de rozamiento y de arrastre. La viscosidad del aire es de 1.81 · 10−5 Pa·s. Calcular la aceleración del dardo.

Answer 1

La aceleración del dardo es :

a = 486.6 m/s²

Transformamos las unidades de presión, de milímetros de mercurio a pascal:

• P = 100.8mmHg * (133.322Pa/mmHg)
• P = 13438.86 Pa

Se transforma las unidades de área de centímetros cuadrados a metros cuadrados:

• A = 1.05cm² * (1m/100cm) * (1m/100cm)
• A = 1.05*10⁻⁴ m²

Se calcula primero la fuerza que se proporciona al dardo cuando se sopla la cerbatana:

• F = P * A
• F = 13438.86 Pa *  1.05*10⁻⁴ m²
• F = 1.41 N

Ahora aplicamos la Segunda Ley de Newton sobre el dardo cuando esta siendo soplado dentro de la cerbatana:

• ∑F = m * a
• 1.41 N = 0.0029Kg * a
• a = 486.6 m/s²