Problema nº 5 de dinámica, masa de un cuerpo en movimiento
Enunciado del ejercicio nº 5
Un cuerpo posee una velocidad de 20 cm/s y actúa sobre él una fuerza de 120 N que después de 5 s le hace adquirir una velocidad de 8 cm/s. ¿Cuál es la masa del cuerpo?
Desarrollo
Datos:
F = 120 N
v₁ = 20 cm/s
v₂ = 8 cm/s
t = 5 s
Fórmulas:
F = m·a
v₂ - v₁ = a·t
Solución
Convertimos las unidades de velocidad:
v₁ = 0,2 m/s
v₂ = 0,08 m/s
De acuerdo a los datos la fuerza le produce a la masa una desaceleración.
Esquema del cuerpo y la fuerza
Primero, empleando ecuaciones de cinemática, calculamos la aceleración (negativa) producida por la fuerza.
v₂ - v₁ = a·t
Reemplazamos por los valores y calculamos:
a = -0,024 m/s²
Luego:
F = m·a
Reemplazamos por los valores y calculamos:
Resultado, la masa del cuerpo es:
m = 5.000 kg
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
Ejemplo, cómo calcular la masa de un cuerpo en movimiento.