Question

Una bala de 40 g choca contra un bloque de madera como se muestra en la figura y penetra una distancia de 10 cm antes de detenerse. Calcula la fuerza de frenado F, si la velocidad de entrada fue de 100 m/s.?

Answer 1

La fuerza de frenado F es de 2000 N.

1. Convertimos a las unidades del SI:

d = 10 cm = 0.1 m

m = 40g = 0.04 kg

2. Calculamos la desaceleración de frenado usando la ecuación de cinemática:

$v^2=v_0^2+2ad\\\\0=v_0^2+2ad\\\\a=-\dfrac{v_0^2}{2d}=\dfrac{(100)^2}{2(0.1)}=-50000\;m/s^2$

3. Usamos la Segunda ley de Newton para hallar la fuerza de frenado:

F = m×a =  0.04 × (-50000) = -2000 N

La Fuerza de frenado es negativa porque se opone al movimiento de la bala, si solo queremos su magnitud, pues omitimos el signo, quedando 2000 N.