1.- Si se empuja un cubo con 350 N de fuerza, y la masa de éste es de 95 kg, ¿Cuál es la aceleración
que alcanza? Considera que la fricción es despreciable.
2.- Considerando una situación ideal en la que existe un espacio vacío, un trabajador de Telecomunicaciones se encuentra
en lo alto de una torre de antenas, si el martillo que tiene para trabajar cae al suelo y tarda 2.5 segundos en
llegar al suelo, ¿A qué altura se encuentra el trabajador?
3.- Calcula la masa de un camión que al aplicarle una fuerza de 18,500 N alcanza una velocidad de 4.2 m/s2, considerando que no hay fricción.
Respuestas
Respuesta:
1) a = 3,68 m/s2
2) y0 = 31,25m
3)m = 4404,8 kg
Explicación:
Hola! El punto 1 y 3 se resuelven de la misma forma, con la Segunda Ley de Newton así que yo resolveré el primero y tú harás el tercero.
1) La segunda Ley de Newton nos dice que cuando se ejerce una fuerza, el valor que toma es proporcional al producto entre la masa y la aceleración:
F = m . a
Sabemos que la fuerza son 350 N, la masa es 95kg y la aceleración es la incógnita, así que reemplacemos, despejemos y resolvamos:
F = m . a
350 N = 95kg . a --> reemplacé
350 N / 95 kg = a --> despejé
3,68 m/s2 = a ----> esta es la aceleración que adquiere (ejercicio 1).
2) Nos dicen que el martillo tarda en caer 2,5 segundos. Nos piden la altura. Sabemos que cuando los cuerpos caen en caída libre, la velocidad inicial es 0 porque caen sin empujarlos al piso. Además, la aceleración que siente es la de la gravedad que vale 10m/s2
Para resolverlo, podemos usar la ecuación de la caída libre que dice así:
y = y0 + v0(t-t0) -1/2a(t-t0)^2
y es la altura final, en este caso 0. y0 es la altura inicial, en este caso es lo que queremos saber. t es el tiempo que tarda en caer, 2,5 segundos. t0 es el tiempo inicial, 0 segundos porque no nos dicen nada. a es la gravedad.
Reemplacemos:
y = y0 + v0(t-t0) -1/2a(t-t0)^2
0 = y0 -1/2 .10m/s2 (2,5seg)^2 --> reemplazo
y0 = 1/2 .10m/s2 (2,5seg)^2 --> despejo
y0 = 31,25 m -----> esta es la velocidad con la que el cuerpo cae.
3) Se resuelve así como el 1) también pero despejarás el valor de masa, te dejo el resultado así te compruebas:
m= 4404,8 kg --> esta es la altura a la que el cuerpo cae (ejercicio 3).
Espero te ayude!