Dinámica del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado 30
A un cuerpo de 20 kp, que se encuentra inmóvil, se le aplica una sola fuerza de 3 N. Calcula la distancia que recorrerá y la velocidad adquirida al cabo de 5 s.
Solución:
Datos: P = 20 kp; v0 = 0; F = 3 N; t = 5 s
Como el cuerpo está en reposo comenzará a moverse en la dirección y sentido de la fuerza que actúa sobre él.
Ecuaciones del movimiento:
v = v0 + a t x = v0 t + (1/2) a t2
Hay que averiguar el valor de la aceleración.
La fuerza aplicada al cuerpo produce una aceleración, luego:
F = m a → a = F/m
Sustituyendo en la expresiones del movimiento:
v = v0 + (F/m) t x = v0 t + (1/2) (F/m) t2
Ahora se debe hallar el valor de la masa, para lo cual utilizaremos el peso del cuerpo:
P = m g → m = P/g
m = 20 kp·(9,8 N/kp)/(9,8 m/s2) = 20 kg
En la Tierra, el valor numérico del peso de un cuerpo en kp coincide con el valor numérico de su masa en kg.
Distancia que recorre el cuerpo:
x = 0 + (1/2) (3 N/20 kg)·(5 s)2 = 1,88 m
Velocidad que lleva el cuerpo:
v = 0 + (3 N/20 kg)·5 s = 0,75 m/s