Una fuerza constante horizontal F actúan sobre un bloque liso de 2 kg. Si luego de recorrer 10 m desde el instante mostrado, su energía cinética se triplica, determine el módulo de F.
A) 3,2 N
B) 0,8 N
C) 2,3 N
D) 1,6 N
A) 3,2 N
B) 0,8 N
C) 2,3 N
D) 1,6 N
El módulo de la fuerza F constante horizontal aplicada es: F= 3.2 N
Para calcular la fuerza F se aplica la fórmula de energía cinética: Ec = m*V²/2 , las fórmulas del movimiento variado y la Segunda Ley de Newton, como se muestra a continuación:
F =?
m = 2 Kg
d = 10 m
V1= 4 m/seg
Ec2 = 3*Ec1
Ec1 = m*V1²/2 = 2Kg* ( 4m/seg)²/2 = 16 Joules
Ec2 = 3*Ec1 = 3*16 J = 48 joules
Ec2 = m*V2²/2
Se despeja V2 :
V2 = √2*Ec2/m = √2*48 J/2Kg
V2 = 6.92 m/seg
V2² = V1² +2*d*a
Se despeja la aceleración a :
a= (V2²-V1²)/2*d
a = ( (6.92 m/seg )²-( 4 m/seg )²)/2*10m
a= 1.6 m/seg2
Segunda ley de Newton :
F = m* a = 2 Kg* 1.6 m/seg2 = 3.2 N