Física 2P Jul25 TC2 – 1 Dinámica

Un carrito de 5 kg es arrastrando por una superficie horizontal, partiendo del reposo desde la posición x = 0. El grafico de la figura adjunto muestra cómo cambia la fuerza resultante R sobre el carrito en función de su posición a medida que avanza.

 

 

 

a.     En qué posición estará cuando la velocidad sea de 4 m/s

 

∆Ec = Wr

 

Donde

∆Ec = variación de energía cinética = Ec1 – Eco

Ec1 = energía cinética en 1 = 1/ 2 M v1^1

M = masa del carrito = 5 kg

v1 = velocidad en 1 = 4 m/s

Eco = energía cinética en 0 = 0 (reposo)

Wr = trabajo de la fuerza resultante = área debajo de la curva (área verde) = 20 N x1

x1 = distancia recorrida

 

 

 

Reemplazando

1/ 2 M v1^2 – 0 = 20 N x1 

 

Despejando x1

x1 = 1/ 2 M v1^2 / (20 N) = 1/ 2 * 5 kg (4 m/s)^2 / 20 N = 2 m

 

 

b.     Calcule la velocidad del carrito cuando se encuentra en la posición x = 10 m

 

∆Ec = Wr

 

Donde

∆Ec = variación de energía cinética = Ec2 – Eco

Ec2 = energía cinética en 2 = 1/ 2 M v2^1

v2 = velocidad en 2

Eco = energía cinética en 0 = 0 (reposo)

Wr = trabajo de la fuerza resultante = área debajo de la curva (área roja)

 

 

 

 

Área roja = 20 N * 10 m + (40 N – 20 N) * (10 m – 5 m) / 2 = 250 Nm

  

reemplazando

1/ 2 m v2^1 = 250 Nm

 

Despejando v2

v2 = raíz (250 Nm / (1/ 2 M)) = raíz (2 * 250 Nm / 5 kg) = 10 m/s