El Sapo Sabio

  

Un cuerpo de 4 kg que se mueve a 2 m/s, se ve sometido a una fuerza de frenado que los detiene en un recorrido de 5 m. Determina la magnitud de dicha fuerza.

 

 

Solución:

Datos: m= 4 kg; v₀ = 2 m/s; v = 0; x = 5m

La fuerza aplicada al cuerpo produce una aceleración que le hace perder rapidez.

F = m a

El sentido de esta fuerza tiene que ser contrario al del movimiento del cuerpo.

Ecuaciones del movimiento:

v = v₀ – a t → 0 = v₀ – a t

x = v₀ t – (1/2) a t²

De la expresión de la velocidad tenemos que:

a t = v₀ → t = v₀/a

Sustituyendo en la expresión de posición:

x = v₀ (v₀/a) – (1/2) a (v₀/a)²

x = (v₀²/a) – (1/2) (v₀²/a)

x = v₀²/2a → a = v₀²/2x

F = m (v₀²/2x)

F = 4 kg·[(2 m/s)²]/2·5 m = 1,6 N