Question

La esfera de 2 kg lanzada desde la posici´on A, con una rapidez de 10 m/s, impacta sobre el piso con una rapidez de 12 m/s. Si la esfera en todo momento experimenta una fuerza de resistencia del aire constante, ¿qu´e trabajo desarrolla la fuerza del aire sobre la esfera dado que esta impacta en el piso luego de 2 s? (g = 10 m/s2 )

Answer 1

Respuesta:

-396 J

Explicación:

Si hubo un cambio de 2 m/s en 2 s, entonces el modulo de la aceleración es 1 m/s²

como la aceleración de la gravedad es de 10m/s², entonces la desaceleración de la esfera a causa del aire es 9 m/s²

por la formula:

Fr = m×a

donde:

Fr = fuerza resultante

m = masa

a = aceleración

Faire = 2×9

Faire = 18 N

luego:

d = Vo×t +- at²/2

donde:

d = distancia

Vo = velocidad inicial

t = tiempo

a = aceleración

se reemplaza:

d = 10×2 + 1×2²/2

d = 22 m

como el trabajo realizado por una fuerza es +-F×s

donde F es el módulo de la fuerza aplicada y s el desplazamiento

entonces:

W = -18×22

W = -396 Joules

dato:

el trabajo es negativo por que la fuerza es opuesta al movimiento