Impulso mecánico para determinar masa y aceleración 0001

, por F_y_Q

Un móvil, que parte del reposo, adquiere una rapidez de 100 km/h en 12 s:

a) Calcula su aceleración.

b) ¿Cuál es la fuerza de rozamiento si la fuerza resultante es 1 500 N?

c) ¿Cuál es la masa del móvil?


SOLUCIÓN:

En primer lugar debemos expresar la velocidad del móvil en unidades SI:

100\frac{km}{h}\cdot \frac{1\ 000\ m}{1\ km}\cdot \frac{1\ h}{3\ 600\ s} = 27,78\frac{m}{s}


Aplicando la definición de impulso mecánico tenemos:

F\cdot t = \Delta p\ \to\ F\cdot t = m\cdot v - m\cdot v_0\ \to\ m = \frac{F\cdot t}{v}


Como conocemos el tiempo durante el que actúa la fuerza y el valor neto de ésta:

m = \frac{1\ 500\ N\cdot 12\ s}{27,28\frac{m}{s}} = \bf 648\ kg


La aceleración del móvil será el cociente entre la variación de la velocidad y el tiempo empleado en dicha variación:

a = \frac{\Delta v}{t} = \frac{27,28\ m\cdot s^{-1}}{12\ s} = \bf 2,37\ m\cdot s^{-2}


La fuerza de rozamiento es la diferencia entre la fuerza neta y el producto de la masa del móvil por la aceleración que sufre:

F_{Roz} = F - ma = 1\ 500\ N - (648\ kg\cdot 2,73\ m\cdot s^{-2}) = \bf - 269\ N