Problema n° 7 de dinámica, fuerza de un cuerpo en movimiento - TP07

Enunciado del ejercicio n° 7

Una fuerza actúa sobre un cuerpo que pesa 5 kgf, inicialmente, en reposo y le hace recorrer 80 m en 20 s. Hallar la fuerza en dinas y en kgf.

Desarrollo

Datos:

P = 5 kgf

v₀ = 0

Δx = 80 m

t = 20 s

g = 9,81 m/s²

Fórmulas:

F = m·a

P = m·g

xf = x₀ + v₀·t + ½·a·t²

Solución

Aplicamos la ecuación horaria de la posición para hallar la aceleración:

xf = x₀ + v₀·t + ½·a·t²

v₀ = 0

xf - x₀ = ½·a·t²

a =2·Δx

Antes de continuar, la sumatoria de las fuerzas sobre el plano es:

F = m·a

La masa la obtenemos del peso:

m =P
g

Reemplazamos la masa en la ecuación de fuerza:

F =P·a
g

Luego reemplazamos la aceleración en esta misma ecuación:

F =2·P·Δx
g·t²

Reemplazamos por los valores y calculamos:

F =2·5 kgf·80 m
9,81 m/s²·(20 s)²
F =10 kgf·80 s²
9,81·400 s²

F = 0,203873598 kgf

Adecuamos las unidades:

F = 0,203873598 kgf·980.665 dina
1 kgf

F = 199.931,702 dinas

Resultado, el valor de la fuerza es:

F = 0,204 kgf = 2·10⁵ dinas

Ejemplo, cómo calcular la fuerza de un cuerpo en movimiento.

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