Question

Un vagón de juguete de 7 kg de masa se mueve en línea recta sobre una superficie horizontal sin fricción. Tiene velocidad inicial de 4.00 m/s y luego es empujado 3 m, en la dirección de la velocidad inicial, por una fuerza cuya magnitud es de 10 N. ¿Qué características debe tener en cuenta para obtener el resultado de la velocidad final?

Answer 1

DATOS :

m = 7 Kg

Vo = 4.00 m/seg

d = 3m

F = 10 N

Vf=? qué características se debe tener en cuenta para obtener la Vf

SOLUCIÓN :

Para resolver el ejercicio se procede a aplicar las fórmulas de movimiento uniformemente variado y la segunda ley de newton se debe tener en cuenta que no hay fricción y que el movimiento es acelerado, de la siguiente manera:

Segunda ley de newton :

F = m* a

se despeja a :

a = F/m = 10 N/ 7 Kg

a = 1.42 m /seg²

Fórmula de velocidad final :

Vf² = Vo² + 2*d*a

Vf² = 2 * d *a

Vf=√( 2* d * a )

Vf =√( 2 * 3m * 1.42 m/seg²)

Vf = 2.91 m/seg .

Answer 2

Al mover el vagón de juguete, de 7 kg, una distancia de 3 metros con una fuerza de 10 N se genera un trabajo de 30 J el cual genera una velocidad final de 4.95 m/s. Mira el procedimiento a seguir para solucionar esto:

1. Buscamos el trabajo que realizó el vagón al desplazarse 3 m.
2. Aplicamos el teorema de balance de energía en donde el trabajo será igual a la diferencia de energía cinética.
3. Finalmente despejamos la velocidad final.

Siguiendo los pasos antes mencionados entonces:

Debemos buscar el trabajo, sabiendo que el mismo es fuerza por desplazamiento, entonces:

W = F·d

Ahora, sustituimos los datos y tenemos que:

W = (10 N)·(3 m)

W = 30 J

Ahora, aplicamos balance de energía en donde el trabajo será igual a la diferencia de energía cinética, tal que:

W = ΔEc

W = (1/2)·m·(Vf² - Vi²)

Entonces, lo que haremos será despejar la velocidad final:

30 J = (1/2)·(7 kg)·[Vf² - (4 m/s)²]

(60/7) = [Vf² - (4 m/s)²]

172/7 m²/s² = Vf²

Vf = 4.95 m/s

Entonces, al mover el vagón de juguete, de 7 kg, una distancia de 3 metros con una fuerza de 10 N se genera un trabajo de 30 J el cual genera una velocidad final de 4.95 m/s. Esto aplicando el teorema de energía basado en el trabajo-energía cinética.

Mira más sobre esto en:

1. a) Cuantos joules de energía cinética tiene un automóvil de 750 kg que viaja por una autopista común con rapidez de 65 km/h?b) en qué factor disminuye su energía cinética si el auto viajara a la mitad de esa rapidez?c) a qué rapidez tendría que viajar para tener la mitad de la energía cinética del inciso a?: https://brainly.lat/tarea/6922043.
2. Cómo se cumple la ley de la conservación de la energía en los circuitos eléctricos: https://brainly.lat/tarea/8411025.
3. Sobre un estante de 2.00 m de altura se halla una masa de 2.00 kg. ¿qué pasaría con la energía potencia gravitatoria si la misma masa se ubica sobre una repisa de 4.00 m de altura? https://brainly.lat/tarea/10192152.

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Asignatura: física.

Nivel: secundaria.