Question

1. Un cuerpo de masa 10 Kg va a una velocidad de 20 m/s por un plano
horizontal sin rozamiento. A los 10 segundos de estar moviéndose,
la superficie pasa a tener un coeficiente de rozamiento de 0,2.
a) Dibuja todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo a partir de los 10
segundos.
b) ¿Cuánto tiempo tardara en pararse?
c) ¿Qué distancia habrá recorrido en total?


que este bien explicado plis

Answer 1

Con el dibujo de arriba esta la a) y a partir de este podemos calcular la fuerza de rozamiento cinetico ya que por ser un plano horizontal la fuerza normal tiene un modulo igual que la de su peso y el coeficiente de rozamiento es dato.

Consideremos: g = 10m/s^2

$fk = fn \times uk$

Ahora reemplazamos:

$fk = 100 \times 0.2 \\ fk = 20 \: n$

Ahora hay que usar la segunda ley de newton para calcular la aceleracion que experimenta el cuerpo al entrar en contacto con el piso con rozamiento:

$a = \frac{f}{m}$

Reemplazamos con lo que tenemos:

$a = \frac{20}{10} \\ a = 2 \: \frac{m}{ {s}^{2} }$

Con lo que hallamos ya es suficiente para responder lo que queda:

b) Hay que usar esta formula de MRUV para hallar el tiempo.

$vf = vo \frac{ + }{ } a \times t$

Para reemplazar tendremos en cuenta que la velocidad final seria 0 y que usaremos la formula restando porque el cuerpo esta frenando cuando esta en contacto con el piso con rozamiento:

$0 = 20 - 2 \times t \\ 2t = 20 \\ t = 10 \: s$

c) Solo hay que usar una formula de MRU y de MRUV:

$d = v \times t$

$vf {}^{2} = vo {}^{2} \frac{ + }{ } 2 \times a \times d$

Ahora tenemos en cuenta que el cuerpo en los primeros 10 segundos tuvo velocidad constante y que pasados estos tardo en frenar por completo otros 10 segundos.

Primera parte:

$d = 20 \times 10 \\ d = 200 \: m$

Segunda parte:

$0 = 20 {}^{2} -2 \times 2 \times d \\ 4d = 400 \\ d =100 \: m$

Ahora los sumamos para hallar la distancia total:

$dt = 200 + 100 \\ dt = 300$