Fuerza que debe hacer una hormiga para acelerar al mover una hoja (7521)

, por F_y_Q

|

Una hormiga mueve una hoja a una velocidad de 25 cm/min. Si dicha hormiga quiere aumentar la velocidad para llevar la hoja a 65 cm/min, ¿qué fuerza debe aplicar durante un minuto, si la hoja pesa 24 g? Expresa el resultado en newton.

P.-S.

En primer lugar es necesario hacer el cambio de unidad en las velocidades y la masa:

25\ \frac{\cancel{cm}}{\cancel{min}}\cdot \frac{1\ m}{100\ \cancel{cm}}\cdot \frac{1\ \cancel{min}}{60\ s} = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{4.17\cdot 10^{-3}\ \frac{m}{s}}}

65\ \frac{\cancel{cm}}{\cancel{min}}\cdot \frac{1\ m}{100\ \cancel{cm}}\cdot \frac{1\ \cancel{min}}{60\ s} = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{1.08\cdot 10^{-2}\ \frac{m}{s}}}

24\ \cancel{g}\cdot \frac{1\ kg}{10^3\ \cancel{g}} = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{2.4\cdot 10^{-2}\ kg}}

Si defines la fuerza que tiene que hacer la hormiga y la aceleración que debe tener la hoja puedes obtener una ecuación muy útil que te ayudará a resolver el problema:

\left F = m\cdot a \atop a = \frac{v - v_0}{t} \right \}\ \to\ \color[RGB]{2,112,20}{\bm{F = m\cdot \frac{v - v_0}{t}}}

Sustituyes los datos con las unidades correctas y calculas:

F = 2.4\cdot 10^{-2}\ kg\cdot \frac{(1.08\cdot 10^{-2} - 4.17\cdot 10^{-3})\ \frac{m}{s}}{60\ s} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{2.65\cdot 10^{-6}\ N}}}


Descarga el enunciado y la resolución del problema en formato EDICO si lo necesitas.