Biofísica 1 P Sep 24 TB2 - 6. Mecánica

Un cuerpo de 100 kg de masa se desplaza sobre una superficie horizontal, tirado por un cable paralelo a la misma que ejerce una fuerza en la dirección y sentido del movimiento. Simultáneamente el cuerpo sufre una fuerza de rozamiento de módulo 100 N. En esas condiciones, el objeto aumenta su velocidad como se muestra en la figura.

 

a.     Calcule la fuerza que ejerce el cable.

 

F – Froz = m a

 

Donde

F = fuerza del cable

Froz = fuerza de rozamiento = 100 N

m = masa = 100 kg

a = aceleración = (vf – vi) / t

vf = velocidad final = 20 m/s

vi = velocidad inicial = 10 m/s

t = tiempo transcurrido = 4 seg

 

Reemplazando y despejando F

F = m (vf – vi) t + Froz = 100 kg (20 m/s – 10 m/s) / 4 + 100 N = 350 N

 

 

b.     Calcule el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento.

 

W = Froz d cos 180°

 

Donde

W = trabajo

Froz = fuerza de rozamiento = 100 N

d = distancia recorrida = área v – t = 10 m/s 4 seg + (20 m/s – 10 m/s) 4 seg / 2 = 60 m

 

Reemplazando

W = 100 N 60 m (-1) = - 6000 J