Problema nº 6 de dinámica, fuerza aplicada a un cuerpo en movimiento - TP09

Enunciado del ejercicio nº 6

Una bala de 200 g sale de un rifle con una velocidad de 200 m/s. Si el caño tiene una longitud de 80 cm, ¿cuál es la fuerza que ha actuado dentro del caño?

Desarrollo

Datos:

m = 200 g

v₁ = 200 m/s

Δx = 80 cm

Fórmulas:

v₂² - v₁² = 2·a·Δx

F = m·a

Solución

Empleamos la ecuación combinada de velocidad para hallar la aceleración:

v₂² - v₁² = 2·a·Δx

La bala parte del reposo, por tanto:

v₁ = 0

v₂² = 2·a·Δx

Despejamos a:

a =	v₂²
	2·Δx

Adecuamos las unidades:

Δx = 80 cm·	1 m
	100 cm

Δx = 0,8 m

Reemplazamos y calculamos:

a =	(200 m/s)²
	2·80 m

a =	40.000 m²/s²
	1,60 m

a = 25.000 m/s²

Reemplazamos en la fórmula de la fuerza en función de la masa y la aceleración

F = m·a

Adecuamos las unidades:

m = 200 g·	1 kg
	1.000 g

m = 0,2 kg

Reemplazamos y calculamos:

F = 0,2 kg·25.000 m/s²

F = 5.000 N

Resultado, la fuerza que ha actuado dentro del caño es:

F = 5.000 N

Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina

Ejemplo, cómo calcular la fuerza de un cuerpo en movimiento.