Un objeto de 2,0 kg inicialmente inmóvil acelera en forma horizontal y de manera uniforme a una rapidez de 10 m/s en 3,0 s. a) en ese intervalo de tiempo, cuánto trabajo realiza sobre el objeto la fuerza que lo acelera? B) Cuál es la potencia instantánea debida a esa fuerza?
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Para el objeto que acelera en forma horizontal y de manera uniforme, resulta:
A) El trabajo que realiza sobre el objeto la fuerza que lo acelera es: 99.76 Joules
B) La potencia instantánea debida a esa fuerza es: 33.25 watts
El objeto experimenta un movimiento rectilíneo uniformemente variado MRUV, específicamente acelerado y se aplican las fórmulas de trabajo y potencia, de la siguiente manera:
Vo=0
m= 2 Kg
Vf= 10m/seg
t= 3 seg
a) W=?
b) P=?
Fórmula de velocidad final:
Vf= Vo +a*t
Se despeja la aceleración a:
a= (Vf-Vo)/t
a= ( 10m/seg - 0 m/seg )/3 seg
a= 3.33 m/seg2
Fórmula de distancia d:
d = Vo*t+a*t²/2 como: Vo=0
d= a*t²/2
d= 3.33 m/seg2*( 3 seg)²/2
d= 14.98 m
Calculo de la fuerza aplicada:
F = m*a
F = 2 Kg* 3.33 m/seg2
F= 6.66 N
A) W = F*d = 6.66 N* 14.98 m = 99.76 Joules
B) P = W/t = 99.76 Joules/3 seg = 33.25 watts