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Guía de ejercicios de dinámica sin fuerzas de rozamiento. TP01

Dinámica: Solución del ejercicio n° 5 de fuerza peso, masa y gravedad. Problema resuelto. Ejemplo, cómo calcular la masa de un cuerpo en movimiento.

Problema n° 5 de fuerza peso, masa y gravedad.

Problema n° 5) Calcular la masa de un cuerpo que aumenta su velocidad en 1,8 km/h en cada segundo cuando se le aplica una fuerza de 60 kgf.

Desarrollo

Datos:

v = 1,8 km/h

Δt = 1 s

F = 60 kgf

Fórmulas:

F = m·a

Solución

Primero convertimos 60 kgf a newton:

F = 60 kgf = 588,399 N

Luego convertimos 1,8 km/h a m/s:

v = 0,5 m/s

El enunciado dice que la velocidad aumenta a cada segundo, esto es una forma de expresar la aceleración, recurrimos a la ecuación movimiento uniformemente variado de cinemática:

Vf - Vi = a·t

ΔV = a·t

ΔV/t = a

a = (0,5 m/s)/(1 s) = 0,5 m/s²

Esta es la aceleración con que se mueve el cuerpo.

Como la fuerza está aplicada al cuerpo:

m = F/a

m = 588,399 N/(0,5 m/s²)

Resultado, la masa de un cuerpo es:

m = 1.176,8 kg

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