Biofísica Cisale Final Feb 23 3. Dinámica

 Se aplica una fuerza horizontal sobre una caja de 50 cm de altura y 19,6 N de peso que se encuentra sobre una superficie horizontal. El piso es muy rugoso lo que hace que exista una fuerza de fricción entra la caja y el piso de 5 N. si la caja parte del reposo y adquiere una velocidad final de 3,6 km/h al recorrer 0,010 hm, determine el valor de la fuerza aplicada a la caja (en Newton)

Dato: g = 9,8 m/s²

 

F – Froz = m a (Newton)

 

Donde

F = fuerza

Froz = fuerza de fricción = 5 N

m = masa = P / g

P = peso = 19,6 N

g = aceleración de la gravedad = 9,8 m/s²

a = aceleración

 

vf^2 – vo^2 = 2 a d

 

Donde

 vf = velocidad final = 3,6 km/h (1000 m/ 1 km) (1 h /3600 s) = 1 m/s

vo = velocidad inicial = 0 (parte del reposo)

d = distancia recorrida = 0,010 hm (100 m / 1 hm) = 1 m

 

Reemplazando y despejando a

a = vf^2 / (2 d) = (1 m/s)^2 / (2 * 1 m) = 0,5 m/s²

 

Reemplazando en la ecuación de Newton y despejando F

F = (P / g) a + Froz = 19,6 N / 9,8 m/s² 0,5 m/s² + 5 N = 6 N