Biofísica 1 P CISALE May19 T2 – 1 Mecánica

1. Mecánica

a) Un caballo de 300 kg parte del reposo en linea recta y logra alcanzar una velocidad de 27 km/h en 3 seg. Cuantos metros se ha desplazado de su posición al cabo de esos 3s?

Ecuaciones horarias del desplazamiento y la velocidad

x = xo + vo t +1/2 a t²

v = vo + a t

donde

x = posición en el instante t (t = 3s)

xo = posición inicial = 0

vo = velocidad inicial = 0 (parte del reposo)

a = aceleración = Δv/ Δt = (v – vo) / (t – to) = 7,5 m/s / 3 s = 2,5 m/s²

v = velocidad en el instante (t = 3s) =  27 km/h = 7,5 m/s

t = tiempo = 3 seg

reemplazando en la ecuación del desplazamiento

x = ½ a t² = ½ * 2,5 m/s² *(3s)^2 = 11,25 m  ------ desplazamiento

b) Si al caballo del ejercicio anterior, se le engancha un carruaje. Cual es el modulo de la fuerza con la que tira de él?

F = m a (Newton)

donde

F = fuerza

m = masa del caballo = 300 kg

a = aceleración = 2,5 m/s²

reemplazando

F = m a = 300 kg * 2,5 m/s² = 750 N -------- fuerza

(esto es cierto si la masa del carruaje = 0)

c) Calcule el trabajo de la fuerza muscular desarrollada por el caballo durante todo el recorrido.

W = F x (Trabajo)

donde

W = trabajo

F = fuerza desarrollada por el caballo = 750 N

x = distancia recorrida = 11,25 m

reemplazando

W = F x = 750 N 11,25 m = 8.437,5 J ------ trabajo del caballo