2. ¿Cuál será la intensidad de una fuerza constante al actuar sobre un cuerpo que pesa 50 N si después de 10 s ha recorrido 300 m?
Sol. F = 30 N
Respuestas
Haces lo correcto. Lo tonto sería no preguntar.
Suponiendo que el cuerpo se apoya sobre una superficie horizontal y se puede deslizar sobre ella sin rozamiento debemos aplicar:
F = m a
(segundo principio de Newton)
La masa será:
m = P/g = peso/gravedad
(también por segundo principio pero aplicado a la fuerza vertical que es el peso:
P = m g
y se despeja m)
m = 50N / 9,8 m/s² = 5,1 kg
Y la aceleración horizontal "a" sale de analizar el movimiento (M.R.U.A.):
x = xo + Vo t + ½ a t²
Si la posición inicial es xo = 0 y parte del reposo (Vo = 0) queda
x = ½ a t²
de donde:
a = 2 x / t² = 2 . 300 m / 10²s² = 6 m/s²
Entonces finalmente:
F = 5,1 kg . 6 m/s² = 30,6 N
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La fuerza que actúa sobre el cuerpo que pesa 50 newtons es
En este problema se debe aplicar una ecuación de dinámica de los cuerpos y una ecuación de cinemática para determinar la fuerza a aplicar.
¿Cómo se determina la fuerza que actúa sobre el cuerpo?
Se debe seguir el siguiente procedimiento:
- Determinar la aceleración con los datos de recorrido y el tiempo.
- Determinar la masa con el dato del peso.
- Determinar la fuerza aplicada con la aceleración y la masa.
Asumiremos que el cuerpo parte de reposo, es decir su velocidad inicial es cero, también supondremos que la fuerza de roce con el piso es cero y que el movimiento es horizontal.
Los datos son:
Vo = 0
g = 10 m/s^2
Δx = 300 m/s
Peso = 50 N
t = 10 s
A continuación te explicamos.
- Paso 1: Determinamos la aceleración del cuerpo:
Usando la ecuación de desplazamiento:
Δx = Vo*t+(1/2)*a*t^2
Δx = 0*10+(1/2)*a*t^2
300 = 0.5*a*10^2
300 = 50a
a = 6 m/s^2
- Paso 2: Determinamos la masa del cuerpo:
Dividiendo el peso entre la gravedad:
m = Peso/g
m = 50/10 = 5 kg
- Paso 3: Determinamos la fuerza de aplicada:
Aplicando la Segunda Ley de Newton se suman las fuerzas que actúan sobre el cuerpo:
F = m*a
F = 5*6
F = 30 N
La fuerza aplicada es 30 newtons.
Más sobre la Segunda Ley de Newton:
brainly.lat/tarea/55969278