Question

Una patinadora de 50 kg de masa, parte del reposo y después de recorrer 3 km alcanza una velocidad de 15 m/s.
a. ¿Qué fuerza neta experimenta la patinadora?
b. ¿Cuánto tiempo tarda en recorrer los 3 km?

Answer 1

Velocidad inicial (Vo) = 0  (Parte del reposo)

Velocidad final (Vf) = 15 m/sg

Aceleración (a) =(Vf)² / 2h   , h = distancia = 3000 metros

a  =  225 / 6000 m  =  0,0375 m/sg²

a)   F  =  m  x  a

     F  =  50 kg  x  0,0375 m/ sg²  =  1,875 N

b)   Vf = Vo + at

      15 = 0 + 0,0375 t

      t = 15 / 0,0375 = 400 segundos = 6 minutos 40 segundos

Answer 2

El trabajo de la fuerza aplicada produce una variación en la energía cinética de la patinadora.

F d = 1/2 m (V² - Vo²); partiendo del reposo es Vo = 0

a) F = 50 kg (15 m/s)² / (2 . 3000 m) = 1,875 N

b) Si la aceleración se mantuvo constante, la velocidad media es el promedio aritmético entre velocidad inicial y final.

Entonces d = Vm . t

Vm = (0 + 15) m/s / 2 = 7,5 m/s

t = 3000 m / 7,5 m/s = 400 s

Saludos.