Question

Una fuerza constante horizontal F actúan sobre un bloque liso de 2 kg. Si luego de recorrer 10 m desde el instante mostrado, su energía cinética se triplica, determine el módulo de F.

A) 3,2 N
B) 0,8 N
C) 2,3 N
D) 1,6 N

Answer 1

El módulo de la fuerza F constante horizontal aplicada es: F= 3.2 N  

Para calcular la fuerza F se aplica la fórmula de energía cinética: Ec = m*V²/2 , las fórmulas del movimiento variado y la Segunda Ley de Newton, como se muestra a continuación:

F =?

m = 2 Kg      

d = 10 m

V1= 4 m/seg

Ec2 = 3*Ec1

Ec1 = m*V1²/2 = 2Kg* ( 4m/seg)²/2 = 16 Joules

Ec2 = 3*Ec1 = 3*16 J = 48 joules

Ec2 = m*V2²/2

Se despeja V2 :

  V2 = √2*Ec2/m = √2*48 J/2Kg

  V2 = 6.92 m/seg

V2² = V1² +2*d*a

Se despeja la aceleración a :

a= (V2²-V1²)/2*d

 a = ( (6.92 m/seg )²-( 4 m/seg )²)/2*10m

 a= 1.6 m/seg2

 Segunda ley de Newton :

   F = m* a = 2 Kg* 1.6 m/seg2 = 3.2 N