1:determina un modulo de fuerza constante , necesaria para detener en 5 segundos un automovil de 1500kg de masa que marcha a una velocidad de modulo 20m/s
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
- 6000 N
Explicación:
Lo que necesitamos saber es la aceleración, para poder utilizar la Segunda Ley de Newton, y para obtenerla, partimos de la definición de aceleración, que es el cambio en la rapidez o velocidad de un cuerpo (por lo tanto se analiza dentro de un intervalo de tiempo)
a = ΔV/Δt
a = (Vf - Vi) / (tf - ti)
f = final
i = inicial
V = velocidad
t = tiempo
El tiempo final es 5 segundos, el inicial como no se indica, es 0, la velocidad inicial es 20 m/s, y como frena totalmente, entonces la final es 0 m/s
a = (0 m/s - 20 m/s) / (5 s - 0 s)
a = (- 20 m/s) / (5 s)
a = - 4 m/s²
Y al utilizar la fórmula de la Segunda Ley de Newton
F = ma
Donde, además de la aceleración
F = fuerza (N)
m = masa (kg)
Con lo cual queda
F = (1500 kg)(- 4 m/s²)
F = - 6000 N
Al tener un signo negativo, indica que es una fuerza contraria a la dirección del movimiento del cuerpo, y es obvio, porque se busca frenarlo
El impulso de la fuerza aplicada produce una variación en el momento lineal del auto.
F t = m (V - Vo); si se detiene es V = 0
Por lo tanto:
F = - 1500 kg . 20 m/s / 5 s = - 6000 N
El signo menos implica que la fuerza se opone al desplazamiento del auto.
Saludos.