Question

Determinar la fuerza constante que es necesaria aplicar durante 0.005 a una pelota de golf de 0.01 kg de masa, inicialmente en reposo, para que deje el suelo a una velocidad de 40 min

Answer 1

El enunciado debería decir: Determinar la fuerza constante que es necesaria aplicar durante 0.005 s a una pelota de golf de 0.01 kg de masa, inicialmente en reposo, para que deje el suelo a una velocidad de 40 m/s (porque en términos de tiempo usamos los segundos, y la velocidad se mide en m/s).

Hay que analizar entonces el problema:

Si tenemos un objeto en REPOSO, al que le imprimimos una fuerza, este realizará un movimiento determinado, a una velocidad determinada. En este caso la pelota de golf será golpeada y se producirá el movimiento (movimiento rectilíneo uniformemente acelerado). Se debe entonces determinar la fuerza con la que desarrollará la velocidad indicada al despegar.  Tenemos la ecuación, para determinar la fuerza:

F = m x a

Donde m = masa = 0,01 Kg; a = aceleración, que no la conocemos.

Ahora bien, como sabemos que la aceleración corresponde a una magnitud vectorial que depende de la diferencia de velocidad y la diferencia del tiempo, decimos:

a = Δv / Δt

 

a = (vf – vi) / (tf – ti)

 

Como parte del reposo, tanto la velocidad como el tiempo inicial serán iguales a 0, entonces:

a = 40 m/s / 0,005 s

 

a = 8.000 m/s²

 

Entonces ahora contamos con los datos suficientes para calcular la fuerza, sustituyendo en nuestra ecuación:

F = 0,01 Kg x 8.000 m/s²

F = 80 N

La fuerza necesaria para producir en la pelota de golf una velocidad al dejar el suelo de 40 m/s es de 80 N.