Problema nº 5 de dinámica, masa de un cuerpo en movimiento - TP06
Enunciado del ejercicio nº 5
Un cuerpo posee una velocidad de 20 cm/s y actúa sobre él una fuerza de 120 N que después de 5 s le hace adquirir una velocidad de 8 cm/s. ¿Cuál es la masa del cuerpo?
Desarrollo
Datos:
F = 120 N
v₁ = 20 cm/s
v₂ = 8 cm/s
t = 5 s
Fórmulas:
F = m·a
v₂ - v₁ = a·t
Solución
| v₁ = | 20 cm | · | 1 m | = 0,2 m/s |
| 1 s | 100 cm |
| v₂ = | 8 cm | · | 1 m | = 0,08 m/s |
| 1 s | 100 cm |
De acuerdo a los datos la fuerza le produce a la masa una desaceleración.
Esquema del cuerpo y la fuerza
Primero, empleando ecuaciones de cinemática, calculamos la aceleración (negativa) producida por la fuerza.
v₂ - v₁ = a·t
| a = | v₂ - v₁ |
| t |
| a = | 0,08 m/s - 0,2 m/s |
| 5 s |
a = -0,024 m/s²
Luego:
F = m·a
| m = | F |
| a |
| m = | -120 N |
| -0,024 m/s² |
Resultado, la masa del cuerpo es:
m = 5.000 kg
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo calcular la masa de un cuerpo en movimiento.