Un bloque tiene una masa es de 6 kg, que se encuentra en reposo, se le aplica una fuerza horizontal de 2. 0 N de magnitud, haciendo que el bloque se mueva sobre la superficie lisa y horizontal desplazándose 3m de su posición inicial. Calcula la velocidad del desplazamiento del bloque
Respuestas a la pregunta
Te adjunto dos fotos, una con una explicación y presentación del problema; y la otra con la solución final.
Para dicha solución he utilizado dos fórmulas del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a) por separado, aunque existe otra con la que sale más fácil. He tomado esta decisión porque la fórmula en cuestión sale de las otras dos anteriores como sistema de ecuaciones y según el profesor se da o no se da (hay algunos que prefieren memorizar menos y deducir más, y viceversa).
La fórmula a la que me refiero:
Si sustituyes a = F/m, V₀ = 0 y x = 3m, te sale raíz de dos, que es el mismo resultado.
Sabiendo que un bloque de 6 kg se le aplica una fuerza de 2.0 N y se desplaza 3 m, tenemos que la velocidad del desplazamiento es de 1.41 m/s.
Análisis de la Segunda ley de Newton
La segunda ley de Newton establece que la fuerza es igual a masa por aceleración. Es decir:
F = m·a
Donde:
- F = fuerza
- m = masa
- a = aceleración
Resolución del problema
- Cálculo de la aceleración
A partir de la segunda ley de Newton, calculamos la aceleración del bloque:
F = m·a
2 N = (6 kg)·a
a = 2 N / 6 kg
a = 0.33 m/s²
- Cálculo de la velocidad
Procedemos calcular la velocidad final del bloque:
Vf² = Vi² + 2ad
Vf² = (0 m/s) + 2(0.33 m/s²)(3 m)
Vf² = 1.98 m²/s²
Vf = √(1.98 m²/s²)
Vf = 1.41 m/s
En conclusión, la velocidad del desplazamiento del bloque es de 1.41 m/s.
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