Problemas y ejercicios de Mecánica (Física)

...

*** La aceleración = 1.45 m/s^2 en decremento ***

a = Vf - Vo

t

a t = Vf - Vo

t = Vf - Vo

a

c) En este caso la Vf = 0 m/s y la Vo = 20 m/s y utilizaremos la formula del inciso b) para despejar tiempo:

t = 0 m/s - 20 m/s -1.45 m/s^2

t = - 20 m/s -1.45 m/s^2 [pic 16]

t = 13.79 s

procedemos a sustituir valores:

*** Tiempo tardaría en detenerse el auto = 13.79 s ***

X = Xo + Vo t + ½ a

*Posicion final: X y utilizaremos la siguiente formula:

3) Una patineta de masa igual a 2.5 kg (mp = 2.5 kg) va sobre ruedas sin fricción. Encima de ella se encuentra una caja de regalo de 10 kg de masa (mc = 10 kg). La caja puede resbalar en la carretera, pero ambas ejercen fuerza, debido a la fricción, sobre la otra durante el deslizamiento. Cuando un niño jala la caja con una fuerza que llamamos Fcw, la caja y la patineta se mueven hacia adelante, pero la caja de regalo se mueve más rápido porque la fuerza de fricción no es lo bastante fuerte para evitar que la caja se resbale hacia adelante en la patineta. Un vecino del niño mide las aceleraciones de la caja y la patineta y nota que son 2m/s^2 y 0.25 m/s^2 respectivamente. Calcula:

- La fuerza de fricción entre la caja de regalo y la patineta.

- La fuerza que el niño ejerce sobre la caja de regalo. [pic 17]

*Referencias:

*Sistema de referencia: linea en color rojo en la Figura 3 denominada: x

*Segunda Ley de Newton: (A) Fx = m a ó Fx = m a *Tercera Ley de Newton: A toda acción corresponde una [pic 18]

reación de igual intensidad pero en sentido contrario

fcp fcw [pic 19]

*Datos:

*Masa de la Patineta: mp = 2.5 kg *Masa de la caja de regalo: mc = 10 kg *Fcw = ?

- Aceleración de la patineta: ap = 0.25 m/s^2

- Aceleración de la caja: ac = 2 m/s^2

a) Para resolver este inciso aplicaremos la 2da Ley de Newton: La sumatoria de las fuerzas en

X sera igual al analisis para cada uno de los elementos: a Fx = m a [pic 20]

*fuerza Patineta: 1 Fx = fcp combinando la formula 1 y la a nos da como resultado la [pic 21]

siguente formula: fcp = mp ap la cual sustituimos con los valores

fcp = (2.5 kg) (0.25 m/s^2)

Fcp = 0.625 N

correspondientes:

** La fuerza de fricción entre la caja de regalo y la patineta = 0.625 N **

b) Para resolver este inciso aplicaremos la 3ra Ley de Newton: 2 Fx = Fcw – fcp *Fuerza caja: a Fx = mc ac combinando la formula 2 y la a nos da como resultado la siguiente formula: Fcw - fcp = mc ac después procedemos a despejar Fcw : [pic 22][pic 23]

Fcw = (10 kg ) (2 m/s^2)+ 0.625 N

Fcw = mc ac + fcp Sustituimos por los valores:

Fcw = 20 N + 0.625 N

Fcw = 20.625 N

Realizamos las primeras operaciones

** La fuerza que el niño ejerce sobre la caja de regalo = 20.625 N **

Referencias

[pic 24]

http://aulavirtual.utel.edu.mx/mod/assign/view.php?id=294253