El Sapo Sabio

 

Averigua la fuerza que será necesario aplicar a un cuerpo de 10 kp,  que se mueve a 5 m/s, para aumentar su velocidad hasta 7 m/s en 1 minuto.

 

 

Solución:

Datos: P = 10 kp; v₀ = 5 m/s; v = 7 m/s; t = 60 s

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

F = m a

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

Ecuaciones del movimiento:

v = v₀ + a t

x = v₀ t + (1/2) a t²

De la expresión de la velocidad tenemos que:

a t = v₀ – v → a = (v₀ ­–v)/t

Sustituyendo en la expresión de la fuerza:

F = m (v₀ ­–v)/t

Ahora se debe hallar el valor de la masa, para lo cual utilizaremos el peso del cuerpo:

P = m g → m = P/g

F = (P/g)·(v₀ ­–v)/t = P·(v₀ ­–v)/g t

F = [10 kp·(9,8 N/kp)·(7 – 5) m/s]/(9,8 m/s²)·60 s

F = 0,33 N

Se debe aplicar una fuerza de 0,33 N