Question

un cuerpo cuya masa es de 10 g se deja caer desde una altura de 3 m sobre un monton de arena si el cuerpo penetra 30 cm antes de detenerse ¿cual a sido ls fuerza ejercida por la arena sobre el cuerpo

Answer 1

   Asumamos positivo el sentido vertical hacia abajo.
   El cuerpo se suelta, por lo tanto es caída libre y luego de 3 m entra en contacto con la arena. Calculemos la velocidad con la que llega a la superficie de la arena:
   Vo = 0
   Vf = ?
    y = 3m
                       Del movimiento vertical sabemos:
                            Vf² = Vo² +2gy
                            Vf² =  0    + 2 (9,8)(3)
                            Vf² = 58,8
                             Vf = $\sqrt{58,8}$
                             Vf = 7,68 m/s
    Ahora consideremos el segundo tramo . su ingreso en la arena hasta detenerse.
        Vo = 7,68 m/s
        Vf = 0
          d = 30 cm = 0,30 m
          a = ?
                De la cinemática del movimiento uniformemente variado sabemos:
                              Vf² = Vo² + 2ad
                    despejo a -----> a = (Vf² - Vo²)/(2d)
                                              a = (0 - 7,68²)/(2*0,30)
                                               a = -98 m/s²   aceleración retardatriz (se frena)
                 La fuerza que realiza la arena es F = ma
                                                                      F = 0,010Kg * 98m/s²
                                                                      F = 0,98 N