Question

Un bloque con una masa de
0,50 kg viaja con una
m
rapidez de 2
en la
s
dirección x positiva sobre
una superficie plana sin
fricción. Al pasar por el
origen, el bloque experimenta
durante 1,5 s una fuerza
constante de 3 N que forma
un ángulo de 60° con
respecto al eje x ¿Qué
velocidad tiene el bloque al
término de ese lapso?

Answer 1

Respuesta:

Primero sacamos los datos del problema.

Datos:

m = 0.50 kg

Vox = 2 m/s

Vyo = 0

F = 3 N

θ = 60°

t = 1.5 s

V al termino de 1.5 s = ?

Ya teniendo los datos bien planteados podemos emepezar.

En problema el hecho de que la fuerza no sea en la direccion del movimiento inicial nos haria pensar que la solucion es complicada. Sin embargo, esta fuerza se descompone en componenetes. Asi es mas facil y se puede analizar el movimiento en la direccion de cada componente. Primero calculamos las magnitudes de las fuerza en las direcciones de los componenetes. Mira:

Fx = F . Cos θ  ----->  (3 N)(Cos 60°)  ----->  (3 N)(0.50)  ----->  1.5 N

Fy = F . Sen θ  ----->  (3 N)(Sen 60°)  ----->  (3 N)(0.87)  ----->  2.6 N

Ahora aplicamos la Segunda Ley de Newton a cada direccion para obtener los componenetes de aceleracion:

ax = Fx / m

ax = 1.5 N / 0.50 kg

ax = 3 m/s²                                                             ← Aceleracion en "X"

ay = Fy / m

ay = 2.6 N / 0.50 kg

ay = 5.2 m/s²                                                           ← Aceleracion en "Y"

Luego, por la ecuacion de Cinematica que relaciona velocidad y aceleracion " V = Vo + at ", podemos obtener los componenetes de la velocidad del bloque. Veamos:

Vx = Vox + ax . t

Vx = (2 m/s) + (3 m/s²)(1.5 s)

Vx = 2 m/s + 4.5 m/s

Vx = 6.5 m/s                                                           ← Velocidad en "X"

Vy = Voy + ay . t

Vy = (0 m/s) + (5.2 m/s²)(1.5 s)

Vy = 0 m/S + 7.8 m/s

Vy = 7.8 m/s                                                            ← Velocidad en "Y"

Finalmente podemos deducir que al termino de los 1.5 s, la velocidad del bloque es:

V = Vx + Vy  

V = (6.5 m/s) x + (7.8 m/s) y                                          ← Coordenadas de la Velocidad

Answer 2

El bloque recorre 6.6 metros durante 1.5 segundos.

La distancia recorrida se determina usando la ecuación de desplazamiento, pero antes hay que conseguir la aceleración.

¿Cómo se determina la distancia recorrida?

Debemos seguir el siguiente procedimiento:

1. Determinar la aceleración.
2. Calcular la distancia recorrida.

Te explicamos el procedimiento.

• Paso 1: Determinar la aceleración:

Sumando las fuerzas en x, usando la Segunda Ley de Newton:

3*cos(60)-Fr = 0.5*a

Como no hay fricción:

3*.5-0 = 0.5*a

a = 3 m/s^2

• Paso 2: Calcular la distancia recorrida:

Sustituyendo en la ecuación de distancia:

Δx = Vo*t+(1/2)*a*t^2

Δx = 2*1.6+(1/2)*3*1.5^2

Δx = 6.575 m

Más sobre la Segunda Ley de Newton:

brainly.lat/tarea/55969278