Question

Calcular la masa de un cuerpo, que estando de reposo se le aplica una fuerza de 150 N durante 30 s, permitiéndole recorrer 10 m. ¿Qué rapidez tendrá al cabo de ese tiempo? Datos: m= ?, Vo= 0, F= 150N, t 30s, x= 10m, Vf= ?

Answer 1

  
  Datos :

    m =? 

   Vo = 0

    F = 150 New  

     t = 30 seg

     x = 10 m

    Vf = ?

            Solución :

                     Formulas del Movimiento Uniformemente  Variado :


                             Vf = Vo + a * t

                             Vf² = Vo² + 2 * x * a 

                               x =  Vo * t  +  a * t² / 2


                     Formula de la segunda ley de Newton :


                                   F = m * a


                    Se plantea la formula de distancia del M.U.V y se 

                   despeja la aceleración :


                           x = Vo * t + a * t² / 2 


                    Como la Vo = 0 , queda :

                            x =  a * t² / 2

                       2 * x =   a * t²

                            a =  2 * x  /  t²

                            a =  2 * 10 m / ( 30 seg )²

                            a =  20 m / 900 seg²

                            a = 0.022 m / seg ²


                   Ahora, se aplica la segunda ley de Newton :

                                   F = m * a 

                                  m =  F / a

                                  m =  150 New / 0.022 m /seg²

                                  m =   6818.18 Kg.   

                      y  finalmente se calcula la rapidez al cabo de los 30 seg :


                                 Vf =  Vo + a * t

                        Como la  Vo =0  queda :


                                  Vf = a * t

                                  Vf =  0.022 m / seg² * 30 seg 

                                  Vf = 0.66 m / seg .

Answer 2

Tenemos que la masa del cuerpo es de 6750 kg, y aplicando una fuerza de 150 N durante 30 segundos, adquiere una velocidad de 0.66 m/s.

Explicación:

Inicialmente procedemos a buscar la aceleración, sabiendo que parte del reposo, entonces:

d = 0.5·a·t²

(10 m) = 0.5·a·(30s)²

a = 0.0222 m/s²

Ahora, aplicamos segunda ley de Newton y tenemos que:

F = m·a

150 N = m·(0.0222 m/s²)

m = 6750 kg

Ahora, aplicamos ecuación de movimiento acelerado, tal que:

Vf = Vi + a·t

Vf = (0.0222 m/s²)·(30s)

Vf = 0.666 m/s