Fuerzas U.2 Las leyes de la dinámica A.recapitulación 2
Se aplica una fuerza horizontal de 10 N a un cuerpo de 8 kg en reposo situado sobre un plano horizontal. Al cabo de 10 s adquiere una velocidad de 4 m/s. 10 N R Establecemos como criterio de signos. Positivo hacia la derecha Negativo hacia la izquierda
R Calcula la distancia recorrida por el cuerpo en los 10 segundos. Calculemos en primer lugar la aceleración de ese movimiento. Tendremos en cuenta que la velocidad pasa de 0 a 4 m/s en 10 s. Calculemos la posición a los 10 s, suponiendo que para t = 0 s se encontraba en el punto de referencia. 4 − 0 10 − 0 4 10 = = 0,4 m/s2 a = e10 = 0 + 0·10 + ½ 0,4·102 = 20 m La distancia recorrida es igual al valor absoluto de la diferencia de posiciones en los instantes final e inicial. Δe = 20 m − 0 m = 20 m La distancia recorrida es igual a ΙΔeΙ = 20 m
R Calcula la fuerza de rozamiento que actúa sobre el cuerpo. 10 N Frs,c = − 6,8 N R Sabemos que la aceleración es de 0,4 m/s2. La suma de fuerzas sobre el cuerpo es: F = m a = 8 · 0,4 = 3,2 N Si nos referimos sólo a las fuerzas horizontales, además de la fuerza de 10 N actúa la fuerza de rozamiento del suelo sobre el cuerpo. Así pues: F = 10 N + Frs,c = 3,2 N Frs,c = 3,2 N − 10 N Frs,c = − 6,8 N El signo menos indica que la fuerza está dirigida hacia la izquierda.
Distancia que recorrería el cuerpo en 10 s si la fuerza horizontal aplicada fuese de 8 N. Frs,c = − 6,8 N R La suma de fuerzas sobre el cuerpo es: F = 8 N − 6,8 N = 1,2 N La aceleración será de a = 1,2/ 8 = 0,15 m/s2 Calculemos la posición a los 10 s, suponiendo que para t = 0 s se encontraba en el punto de referencia. e10 = 0 + 0·10 + ½ 0,15·102 = 7,5 m La distancia recorrida es igual al valor absoluto de la diferencia de posiciones en los instantes final e inicial Δe = 7,5 m − 0 m = 7,5 m La distancia recorrida es igual a ΙΔeΙ = 7,5 m