El día 15 de enero de 2014 se realiza una inspección a la estación antigua y desolada de ferrocarril, encontrando en el interior una superficie plana y horizontal, que no presenta fricción. Uno de los elementos encontrados en esa superficie, es un cubo de madera, al cual se le toman los datos de posición y su masa de 0,009 kg. Se realiza una inspección posterior al lugar, el día 15 de enero de 2018 y se encuentra que el cubo de madera está a 6,00 cm de la posición marcada en la primera visita. A partir de la anterior información: A. Presente el diagrama de cuerpo libre de las fuerzas que actúan sobre la caja. B. Aplique y presente el método newtoniano para determinar el valor de la fuerza promedio en Newton presentó el viento durante el tiempo transcurrido entre las visitas C. Aplique y presente el método newtoniano para determinar el valor de la inclinación que debería tener la superficie para que se produzca la misma fuerza sobre el cubo. D. Presente la temática y/conceptos relacionados con el desarrollo del ejercicio.
Respuestas
La fuerza promedio del viento fue de 3,40*10⁻²⁰ N. El ángulo tiende a ser nulo. Se aplico conservación de las fuerzas y la segunda Ley de Newton
Explicación:
Datos:
m = 0,009kg
d = 6 cm (1m/100cm ) = 0,06 m
t = 2018-2014 = 4 años = 1,26*10⁸ seg
A. Adjunto el diagrama de cuerpo libre.
B. Aplique y presente el método newtoniano para determinar el valor de la fuerza promedio en Newton presentó el viento durante el tiempo transcurrido entre las visitas
Con la expresión del desplazamiento determinamos al aceleración
d = 1/2a*t²
0,06 m = a(1,26*10⁸ s)²/2
a = 3,78*10⁻¹⁸ m/seg²
Aplicamos segunda ley de Newton:
Fuerza promedio:
F = m*a
F = (0,009 kg)(3,78x10⁻¹⁸ m/seg²)
F = 3,40*10⁻²⁰ N
C. Aplique y presente el método newtoniano para determinar el valor de la inclinación que debería tener la superficie para que se produzca la misma fuerza sobre el cubo.
∑Fx = 0
P-F = 0
Px = m*a
m*g*cosα =m*a
cosα = a/g
α= arcosen( 3,78*10⁻¹⁸ m/seg²/ 9,8 m/seg²)
α = 3,86*10⁻¹⁹ ° El ángulo tiende a ser cero
D) Se aplico conservación de las fuerzas y la segunda Ley de Newton
