Fuerza que un cuerpo hace sobre la arena cuando cae desde cierta altura

, por F_y_Q

Un cuerpo de 400 g cae desde una altura de 4,0 m sobre un montón de arena. Si el cuerpo llega hasta 3,0 cm de profundidad antes de detenerse. Determina la fuerza que ejercio la arena sobre el.


SOLUCIÓN:

En primer lugar tenemos que calcular la energía potencial del cuerpo al inicio de su caída porque, al no haber rozamientos, esa energía se conserva y será la misma con la que llegará a la arena:
E_P = m\cdot g\cdot h = 0,4\ kg\cdot 9,8\frac{m}{s^2}\cdot 4\ m = 15,7\ J
El trabajo que hace el cuerpo sobre la arena es igual la energía que lleva en ese instante. Podemos despejar la fuerza:

W = F\cdot d\ \to\ F = \frac{W}{d} = \frac{15,7\ J}{0,03\ m} = \bf 522,7\ N