Biofísica 1 P May 23 TA3 - 7. Mecánica

Un caballo arrastra un arado de 1600 kg por un piso horizontal a lo largo de 40 m habiendo partido desde el reposo. La fuerza que hace el caballo sobre al arado, paralela al piso, es de 500 N

Sabiendo que la fuerza de rozamiento entre el arado y el piso es de 100 N se pide:

a)     Calcular la aceleración que experimenta al arado

F – Froz = m a (Newton)

 

Donde

F = fuerza = 500 N

Froz = fuerza de rozamiento = 100 N

m = masa del arado = 1600 kg

a = aceleración

 

Reemplazando y despejando a

a = (F – Froz)/m = (500 N – 100 N) /1600 kg = 0,25 m/s²

 

b)    La velocidad que alcanza la carreta al final del recorrido

 ΔEc = W

 

Donde

ΔEc = variación de la energía cinética = 1/ 2 m vf^2 – 1/ 2 m vi^2

vf = velocidad final

vi = velocidad inicial = 0 (parte del reposo)

 

W = trabajo de la fuerza neta = Fn d cos θ

Fn = fuerza neta = F – Froz

d = distancia recorrida = 40 m

cos θ = coseno del ángulo comprendido entre la dirección de la fuerza y del desplazamiento = cos 0 = 1

 

reemplazando y despejando vf

vf = ((F – Froz) d cos 0 / 1/ 2 m)^(1/2) = ((500 N – 100N) 40 m / (1/2 1600 kg))^(1/2) = 4,47 m/s