Solución del ejercicio n° 6 de dinámica, condiciones de equilibrio de fuerzas. Problema resuelto.Ejemplo, cómo calcular la fuerza resultante de un sistema de masas en movimiento.

Problema n° 6 de dinámica

Problema n° 6

Impulsado por una carga explosiva, un proyectil de 250 N atraviesa la cámara de fuego de un arma de 2 m de longitud con una velocidad de 50 m/s, ¿Cuál es la fuerza desarrollada por la carga explosiva?

Desarrollo

Datos:

P = 250 N

d = 2 m

v₂ = 50 m/s

Se adopta g = 10 m/s²

Fórmulas:

(1) P = m·g

(2) F = m·a

(3) v_f² - v_i² = 2·a·Δx

Solución

Calculamos la masa del proyectil:

P = m·g

m = P/a

m = 250 N/(10 m/s²)

m = 25 kg

Mediante cinemática calculamos la aceleración con la ecuación (3):

v₂² - v₁² = 2·a·d

Como la velocidad inicial es nula:

v₂² = 2·a·d

a = v₂²/(2·d)

a = (50 m/s)²/(2·2 m)

a = 625 m/s²

Luego la fuerza:

F = m·a

F = 25 kg·625 m/s²

Resultado, la fuerza producida por la carga explosiva es:

F = 15.625 N

Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

San Martín. Buenos Aires. Argentina.

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