se dispara una bala de 0.7 kg en un cañón que mide 2 metros de largo que es expulsada por la boca del cañon luego de 0.04¿calcular la fuerza desarrollada por la explosión?
Respuestas a la pregunta
Para calcular la fuerza con la que se es disparada, empezamos por calcular la aceleración que sufre la bala, para lo cual aplicamos la fórmula:
d = Vo·t + 0,5·(at²)
Suponiendo que la bala es disparada desde el reposo,la ecuación se simplifica ya que la velocidad inicial sería 0 m/s, entonces:
d = 0,5 * at²
Ya que se necesita calcular la aceleración, despejamos a de la misma:
- El 0,5 y el tiempo pasan a dividir:
d / (0,5 * t²) = a
- Acomodamos la ecuación:
a = d / (0,5 * t²)
Tenemos como datos:
a = Aceleración = ¿?
d = Distancia = 2 m
t = Tiempo = 0,04 s
Reemplazamos acorde la ecuación planteada:
a = 2 m / (0,5 * (0,04 s)²)
- Elevamos al cuadrado el tiempo:
a = 2 m / (0,5 * 0,0016 s²)
- Multiplicamos:
a = 2 m / 8x10⁻⁴ s²
- Dividimos:
a = 2500 m/s²
Ahora que tenemos la aceleración que sufre la bala, podemos calcular la fuerza que se le es aplicada a partir de la segunda ley de Newton, que nos indica que la fuerza es el producto de la masa multiplicada por la aceleración, es decir:
F = ma
Tenemos como datos los siguientes:
F = Fuerza = ¿?
m = Masa = 0,7 kg
a = Aceleración = 2500 m/s²
Reemplazamos acorde la ecuación planteada:
F = 0,7 kg * 2500 m/s²
- Efectuamos la multiplicación, recordando que un newton equivale a un kilogramo por metro sobre segundo al cuadrado:
F = 1750 N
Resultado:
La fuerza que desarrolla la explosión es de 1750 Newtons.