Problema n° 9 de dinámica, fuerza de un cuerpo en movimiento - TP04

Enunciado del ejercicio n° 9

Una cápsula espacial de 3.000 kg lleva 5 astronautas de promedio 80 kg promedio. Si la cápsula adquiere una aceleración de 3 m/s² cuando actúan 4 reactores, ¿cuál es la fuerza que imprime cada reactor?

Desarrollo

Datos:

mc = 3.000 kg

mₐ = 80 kg

a = 3 m/s²

Fórmulas:

F = m·a

Condición de equilibrio (Primera ley de Newton):

∑F = 0

Solución

Condición de equilibrio:

∑F = 0

Hay movimiento, por tanto:

∑F = m·a

Planteamos la sumatoria de las fuerzas:

F + F + F + F = mₜ·a

Donde,

F es la fuerza ejercida por cada reactor.

mₜ = mc + 5·mₐ

Entonces:

4·F = (mc + 5·mₐ)·a

Despejamos F:

F =(mc + 5·mₐ)·a
4

Reemplazando por los datos y calculamos:

F =(3.000 kg + 5·80 kg)·3 m/s²
4
F =(3.000 kg + 400 kg)·3 m/s²
4
F =3.400 kg·3 m/s²
4
F =10.200 N
4

F = 2.550 N

Resultado, la fuerza que imprime cada reactor es:

F = 2.550 N

Ejemplo, cómo calcular la fuerza aplicada

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