Problema nº 9 de trabajo, fuerza de expansión - TP07
Enunciado del ejercicio nº 9
Un caño de un rifle mide 80 cm y sus balas son de 40 g. Si las balas salen del rifle con una velocidad de 720 km/h. Calcular el trabajo de la fuerza de expansión que actúa sobre la bala.
Desarrollo
Datos:
m = 40 g
d = 80 cm
v = 720 km/h
g = 9,80665 m/s²
Fórmulas:
L = F·d
Ec = ½·m·v²
Solución
No aplicamos la fórmula de trabajo para la fuerza peso ya que es un movimiento horizontal.
L = P·h
Por tanto, la masa no interviene en los cálculos.
Aplicamos la ecuación de la energía cinética:
L = Ec = ½·m·v²
Adecuamos las unidades:
| m = 40 g· | 1 kg |
| 1.000 g |
m = 0,04 kg
| v = 720 km/h· | 1.000 m | · | 1 h |
| 1 km | 3.600 s |
v = 200 m/s
Reemplazamos por los valores y calculamos:
L = ½·0,04 kg·(200 m/s)²
L = 0,02 kg·40.000 m²/s²
L = 800 J
Resultado, el trabajo de la fuerza de expansión es:
L = 800 J
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo calcular el trabajo de la fuerza de expansión