Problema nº 4 de dinámica, fuerza resultante de un sistema de masas en movimiento - TP06
Enunciado del ejercicio nº 4
¿Cuál será la fuerza aplicada a un cuerpo que pesa 12.800 N si lo hace detener en 35 s? La velocidad en el instante de aplicar la fuerza era de 80 km/h.
Desarrollo
Datos:
P = 12.800 N
t = 35 s
v₁ = 80 km/h
v₂ = 0 m/s
Se adopta g = 10 m/s²
Fórmulas:
P = m·g (1)
F = m·a (2)
(3) vf - vᵢ = a·t
Solución
| v₁ = | 80 km | · | 1.000 m | · | 1 h | = 22,22 m/s |
| 1 h | 1 km | 3.600 s |
Primero, empleando ecuaciones de cinemática, calculamos la aceleración (negativa) producida por la fuerza.
v₂ - v₁ = a·t
| a = | -v₁ |
| t |
| a = | -22,22 m/s |
| 35 s |
a = -0,635 m/s²
La masa resulta:
P = m·g
| m = | P |
| a |
| m = | 12.800 N |
| 10 m/s² |
m = 1.280 kg
Luego:
F = m·a
F = 1.280 kg·(-0,635 m/s²)
Resultado, la fuerza aplicada al cuerpo es:
F = -812,7 N
La fuerza es contraria al movimiento.
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo calcular la fuerza resultante de un sistema de masas en movimiento.