Question

Enunciado: Un objeto de masa M = 5 kg. seestá moviendo horizontalmente en línea recta con una velocidad de 6 m/s. Una fuerza de 100 N es aplicada durante un período corto de tiempo de tal forma que la velocidad del objeto se incrementa a 10 m/s. #9. ¿Cuál es el trabajo realizado por la fuerza de 100 N? a 100 b) 15 Jc) 5J. d) 260 Je) 160 # 10. ¿Cuál es el período de tiempo durante el cual la fuerza fue aplicada? a) 10 $ b) 0.50 s c) 0.20 sd) 0.105 e) 55​

Answer 1

TRABAJO Y ENERGÍA

Nivel avanzado

Recordemos primero la fórmula del trabajo:

$W_F = F \times \Delta x$

Tenemos la fuerza [F (N)], pero no el desplazamiento [∆x (m)]. Para hallarlo debemos tener en cuenta lo siguiente:

SEGUNDA LEY DE NEWTON

$\sum \vec F = m \times a$

Despreciando el rozamiento, como tenemos la masa [m (kg)] podemos hallar la aceleración:

$100 = 5 \times a \Rightarrow a = \frac{100}{5} = 20 \ m/s^2$

MRUA SIN TIEMPO

${V_f}² = {V_0}² + 2a \times \Delta x$

Tenemos la velocidad final [Vf (m/s)] y la inicial [V0 (m/s)]. La aceleración la hemos hallado recientemente. Con esto podemos calcular la distancia:

$10^2 = 6^2 + 2 \times 20 \times \Delta x$

$\Delta x = \frac{10^2 - 6^2}{2 \times 20} = 1,6 \ m$

Con el desplazamiento ya podemos calcular el trabajo:

$W_F = 100 \times 1,6 = 160 \ J$

ALTERNATIVA E

Para hallar el tiempo empleado tenemos que aplicar directamente la fórmula de la aceleración, ya que tenemos velocidad final, inicial y aceleración.

$a = \frac{V_f - V_0}{t}$

$20 = \frac{10 - 6}{t} \Rightarrow t = \frac{20}{10-6} = 5 \ s$

ALTERNATIVA E (Está mal escrita)