Problema nº 10 de dinámica, fuerza peso de un cuerpo en movimiento - TP09
Enunciado del ejercicio nº 10
Si un automóvil tarda 20 segundos en adquirir una velocidad de 90 km/h por acción de una fuerza de 2.500 N, ¿cuál es su peso?
Desarrollo
Datos:
v₂ = 90 km/h
F = 2.500 N
t = 20 s
g = 9,80665 m/s²
Fórmulas:
v₂ = v₁ + a·t
F = m·a
P = m·g
Solución
Adecuamos las unidades:
v₂ = 90 km/h· | 1 h | · | 1.000 m |
3.600 s | 1 km |
v₂ = 25 m/s
Luego, empleamos la ecuación horaria de velocidad para hallar la variación de la velocidad:
v₂ = v₁ + a·t
Suponemos que el automóvil parte del reposo, por tanto:
v₁ = 0
v₂ = a·t
Despejamos a:
a = | v₂ |
t |
Reemplazamos y calculamos:
a = | 25 m/s |
20 s |
a = 1,25 m/s²
De la ecuación de la fuerza obtenemos la masa:
F = m·a
m = | F |
a |
Reemplazamos y calculamos:
m = | 2.500 N |
1,25 m/s² |
m = 2.000 kg
Aplicamos la ecuación de la fuerza peso:
P = m·g
Reemplazamos y calculamos:
P = 2.000 kg·9,80665 m/s²
P = 19.613,3 N
Resultado, el peso del automóvil es:
P = 19.613,3 N = 2.000 kgf
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo calcular el peso de un cuerpo en movimiento.