Question

Un gato de 2.75 kg se mueve en línea recta (el eje x). la figura 4.34 muestra una gráfica de la componente x de la velocidad de este gato en función del tiempo.
a.calcule la fuerza neta máxima sobre este gato. ¿cuándo ocurre dicha fuerza?
b.¿cuándo la fuerza neta sobre el gato es igual a cero?
c.¿cuál es la fuerza neta en el tiempo 8.5 s? .

Answer 1

La gráfica se encuentra anexada

Debemos aplicar la 2da Ley de Newton:

F = m*a

m: masa (kg)

a: aceleración (m/s^2)

Para obtener la aceleración, debemos notar la gráfica v vs t

La aceleración instantánea ⇒ a = dv(t) / dt (pendiente de la recta)

a) La fuerza neta máxima y en que instante 

Hay dos tramos donde hay aceleración constante

Tramo [ 0 - 2 ] s

a = ( 8 - 0 ) m/s / ( 2 - 0 ) s

a = ( 8 m/s ) / ( 2 s )

a = 4 m/s^2

F = ( 2,75 kg ) * ( 4 m/s^2 )

F = 11 N

Tramo [ 6 - 10 ] s

a = ( 12 - 8 ) m/s / ( 10 - 6 ) s

a = ( 4 m/s ) / ( 4 s )

a = 1 m/s^2

F = (2,75 kg)*(1 m/s^2)

F = 2,75 N

11 N > 2,75 N

Por lo tanto, la fuerza máxima aplicada sobre el gato:

Fmax = 11 N para el intervalo de [ 0 - 2 ] s

b) Fuerza neta sobre el gato igual a cero

Ocurre en el tramo donde la velocidad es constante, por lo tanto la aceleración es nula:

Vconstante ⇒ aNula

En el intervalo de [ 2 - 6 ] s

F = 0 N

c) Fuerza neta para t = 8,5 s

Es la misma fuerza para el intervalo [ 6 - 10 ] s

F = 2,75 N

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