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Enunciado del ejercicio nº 8

¿Cuál es la fuerza total que actúa sobre un pasajero de 60 kg de masa que está en el asiento de un automóvil, que acelera a razón de 8,3 m/s²?

Desarrollo

Datos:

m = 60 kg

a = 8,3 m/s²

g = 10 m/s²

Fórmulas:

F = m·a

Condición de equilibrio (Primera ley de Newton):

∑Fₓ = 0

∑F_y = 0

∑MF = 0

h² = a² + b²

Solución

Realizamos el diagrama de fuerzas:

Planteamos las ecuaciones en cada eje.

En el eje X:

F = m·a

En el eje Y:

N - P = 0

La normal al vínculo (N) se equilibra con la fuerza peso (P).

N = P

La fuerza que recibe el pasajero es la del asiento, que son F y N, que son las componentes de la fuerza total o resultante.

Resolvemos mediante el Teorema de Pitágoras:

h² = a² + b²

R² = F² + N²

R² = (m·a)² + (m·g)²

Reemplazamos por los datos y calculamos:

R² = (60 kg·8,3 m/s²)² + (60 kg·10 m/s²)²

R² = (498 N)² + (600 N)²

R² = 248.004 N² + 360.000 N²

R² = 608.004 N²

R = 779,7461125 N

Resultado, la fuerza total que actúa sobre el pasajero es:

R = 780 N

Resolvió: Warning: Undefined variable $author in /home/a0120620/public_html/fisica/dinamica/resueltos/tp02-gravitacion-problema-08.php on line 106 . Argentina