Problema nº 7 de dinámica, fuerza de un cuerpo en movimiento - TP07
Enunciado del ejercicio nº 7
Una fuerza actúa sobre un cuerpo que pesa 5 kgf, inicialmente, en reposo y le hace recorrer 80 m en 20 s. Hallar la fuerza en dinas y en kgf.
Desarrollo
Datos:
P = 5 kgf
v₀ = 0
Δx = 80 m
t = 20 s
g = 9,81 m/s²
Fórmulas:
F = m·a
P = m·g
xf = x₀ + v₀·t + ½·a·t²
Solución
Aplicamos la ecuación horaria de la posición para hallar la aceleración:
xf = x₀ + v₀·t + ½·a·t²
v₀ = 0
xf - x₀ = ½·a·t²
| a = | 2·Δx |
| t² |
Antes de continuar, la sumatoria de las fuerzas sobre el plano es:
F = m·a
La masa la obtenemos del peso:
| m = | P |
| g |
Reemplazamos la masa en la ecuación de fuerza:
| F = | P·a |
| g |
Luego reemplazamos la aceleración en esta misma ecuación:
| F = | 2·P·Δx |
| g·t² |
Reemplazamos por los valores y calculamos:
| F = | 2·5 kgf·80 m |
| 9,81 m/s²·(20 s)² |
| F = | 10 kgf·80 s² |
| 9,81·400 s² |
F = 0,203873598 kgf
Adecuamos las unidades:
| F = 0,203873598 kgf· | 980.665 dina |
| 1 kgf |
F = 199.931,702 dinas
Resultado, el valor de la fuerza es:
F = 0,204 kgf = 2·10⁵ dinas
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo calcular la fuerza de un cuerpo en movimiento.