Question

Un experto en Karate rompe un tablero de pino de 2.2 cm de espesor con un golpe seco de su mano. Una fotografía estroboscópica demuestra que la mano cuya masa puede considerarse como de 540g, golpea la parte superior del tablero con una velocidad de 9.5 m/s y llega al reposo 2.8 cm por debajo de éste nivel. a) ¿Cuál es la duración de tiempo de golpe de Karate (suponiendo una fuerza constante)? b) ¿Que fuerza promedio fue aplicada?

Answer 1

Datos:

m = 540 gr = 0,54 kg
V = 9,5 m/seg.
Vf= 0
d = 2,8 cm = 0,028 m

a) ¿Cuál es la duración de tiempo de golpe de Karate (suponiendo una fuerza constante)?
I = m* ΔV
I = F * t
d = Vf² - Vi² /2a

Aceleración:
a = Vf² - Vi² /2d
a =  -(9,5 m/seg)² / 2*0,028 m
a = -1611,61 m/seg²

Impulso:
I = m* ΔV
I = 0,54 kg *9,5 m/seg
I = 5,13 kg*m/seg

Tiempo:
I = F * t
t = I/ ma
t = 5,13 kgm/seg / 0,54kg * 1611,61 m/seg²
t = 0,00059 seg

b) ¿Que fuerza promedio fue aplicada?
F = m*a
F =0,54kg * 1611,61 m/seg²
F = 70,27 N