4. La figura muestra cómo cambia el módulo de la fuerza resultante horizontal aplicada sobre un cuerpo de masa 2 kg, para las diferentes posiciones de ese cuerpo que se encuentra al principio quieto en x = 0 y se puede mover sobre una superficie horizontal.
a. ¿Qué aceleración tendrá al pasar por x = 20 m?
F(x) = (0 – 25 N)/ (40 m – 0) x + 25 N = - 0,625 N/ m x + 25 N =
F(20 m) = – 0,625 N/m 20 m + 25 N
= 12,5 N
F = m a (Newton)
donde
F = fuerza = 12,5
m = masa = 2 kg
a = aceleración
reemplazando y despejando a
a =
F
/ m = 12,5 / 2 kg = 6,25 m/s2
b.
¿Qué velocidad tendrá al llegar a x = 40 m
Donde
W = trabajo de la fuerza F = área
de la curva = 25 N 40 m / 2 = 500 J
Δ Ec = variación de la energía cinética
= Ecf – Eci
Ecf = energía cinética final = 1/
2 m vf2
m = masa = 2 kg
vf = velocidad final
Eci = energía cinética inicial = 1/
2 m vi2
vi = velocidad inicial = 0 (está quieto)
reemplazando y despejando vf
vf = ( W / (1/ 2 m)1/2
= (2 * 500 J / 2 kg)1/2 = 22,36 m/s
Hola! Quería preguntar por que cuando calcula trabajo, que es fuerza x distancia, lo divide a todo por 2! gracias
ResponderEliminarTrabajo = fuerza * distancia (solo si la fuerza es constante, en este caso la fuerza varia)
ResponderEliminarTrabajo = área del gráfico F vs x (siempre)
Buenas, quisiera saber con respecto al punto A, por qué se le suma 25 N?
ResponderEliminarLa ecuación de la recta
ResponderEliminarF(x) = m x + b
donde
m = pendiente = (0 – 25 N)/ (40 m – 0)
b = ordenada al origen = 25 N
reemplazando
F(x) = (0 – 25 N)/ (40 m – 0) x + 25 N