Question

Sobre un cuerpo de 3 kg actúan solo dos fuerzas que tienen la misma dirección y
el mismo sentido, debido a lo cual el cuerpo adquiere una aceleración de
magnitud 4* m/s^ 2
. Posteriormente, sin cambiar sus magnitudes, las fuerzas se
aplican en la misma dirección, pero sentidos contrarios, y el cuerpo adquiere una
aceleración de magnitud 2* m/s^ 2
. ¿Cuáles son las magnitudes de estas dos
fuerzas?
A) 1 N y 3 N
B) 2 N y 4 N
C) 3 N y 9 N
D) 6 N y 6 N
E) 12 N y 6 N
Prueba de Selección Universitaria PSU Chile 2018 Biologia

Answer 1

Respuesta: Opción C

Basándonos en la Segunda Ley de Newton para determinar la fuerza neta que actúa sobre el cuerpo. Debemos determinar ambas fuerzas individuales presentada en ambos casos. Entonces:

Fneta = masa × aceleración

- Para el primer caso:

Fneta = 3 kg × 4 m/s²

Fneta = 12N

Ambas fuerzas tienen el mismo sentido, entonces:

12N = F₁ + F₂ (I)

- El segundo caso plantea que cuando estas fuerzas tienen sentidos opuestos se experimenta una aceleración de 2 m/s²:

Fneta = 3kg × 2 m/s²

Fneta = 6N

Por lo que:

F₁ - F₂ = 6N (II)

Despejando F₁ de I:

12N - F₂ = F₁ 

Sustituyendo F₁ en II:

12N - F₂ - F₂ = 6N

-2F₂ = -6N

F₂ = 3N

Por lo que F₁:

F₁ = 12N - 3N

F₁ = 9N

Prueba de Selección Universitaria PSU Chile 2018 Física. Pregunta 63