Problema nº 9 de dinámica, fuerza de un cuerpo en movimiento - TP04
Enunciado del ejercicio nº 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
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo calcular la fuerza aplicada