Un gato de 2. 75 kg se mueve en línea recta (el eje x). La figura 4. 34 muestra una gráfica de la componente x de la velocidad de este gato en función del tiempo. A. calcule la fuerza neta máxima sobre este gato. ¿cuándo ocurre dicha fuerza? B. ¿cuándo la fuerza neta sobre el gato es igual a cero? C. ¿cuál es la fuerza neta en el tiempo 8. 5 s? .
La gráfica se encuentra anexada
Debemos aplicar la 2da Ley de Newton :
F = m * a
m : masa (kg)
a : aceleración (m / s ^ 2)
Para obtener la aceleración, debemos notar la gráfica v vs t
La aceleración instantánea⇒ a = dv(t) / dt (pendiente de la recta)
a) La fuerza neta máxima y en que instante
Hay dos tramos donde hay aceleración constante
Tramo [ 0 - 2 ] s
a = ( 8 - 0 ) m / s / ( 2 - 0 ) s
a = ( 8 m / s ) / ( 2 s )
a = 4 m / s ^ 2
F = ( 2, 75 kg ) * ( 4 m / s ^ 2 )
F = 11 N
Tramo [ 6 - 10 ] s
a = ( 12 - 8 ) m / s / ( 10 - 6 ) s
a = ( 4 m / s ) / ( 4 s )
a = 1 m / s ^ 2
F = (2, 75 kg) * (1 m / s ^ 2)
F = 2, 75 N
11 N > 2, 75 N
Por lo tanto, la fuerza máxima aplicada sobre el gato :
Fmax = 11 N para el intervalo de [ 0 - 2 ] s
b) Fuerza neta sobre el gato igual a cero
Ocurre en el tramo donde la velocidad es constante, por lo tanto la aceleración es nula :
Vconstante⇒ aNula
En el intervalo de [ 2 - 6 ] s
F = 0 N
c) Fuerza neta para t = 8, 5 s
Es la misma fuerza para el intervalo [ 6 - 10 ] s
F = 2, 75 N
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Respuesta : wow no lo sabiaExplicación :
Por la 2da ley de Newton : Fuerza = masa×aceleracion 200 = 4×masa - > de donde masa = 50 Luego : 400 = 50×aceleracion - > entonces la aceleracion es 8 m / s2.