Patiadores que se separan al aplicar una fuerza conjunta (6679)

, por F_y_Q

|

Dos patinadores A y B se encuentran juntos y en reposo cuando se empujan, lo cual los lleva a separarse una distancia de 5.56 m, en un total de 5.72 s. Despreciando la fuerza de rozamiento y sabiendo que la masa del patinador A es de 45 kg y su velocidad es el triple que la del patinador B, responde a las siguientes cuestiones:

a) ¿Cuál es la masa del patinador B? ¿Y su peso?

b) ¿Cuál es la distancia recorrida por cada patinador?

c) ¿Cuál es la velocidad media de desplazamiento de cada uno de los patinadores?

d) ¿Qué leyes de la física mecánica se dan en este movimiento?

e) ¿Cuál ha sido la fuerza que ha llevado al desplazamiento descrito?

P.-S.

a) En primer lugar debes considerar que la cantidad de movimiento del sistema se conserva:

(m_A + m_B)\cdot \cancelto{0}{v_i} = m_A\cdot v_A + m_B\cdot v_B\ \to\ m_A\cdot v_A = -m_B\cdot v_B

Como la velocidad de A es tres veces mayor que la de B:

m_A\cdot 3\cdot \cancel{v_B} = -m_B\cdot \cancel{v_B}\ \to\ m_B = 3\cdot 45\ kg = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 135\ kg}}


El peso del patinador B es:

p_B = m_A\cdot g = 135\ kg\cdot 9.8\ \frac{m}{s^2} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 1\ 323\ N}}


c) La velocidad media del movimiento es:

v_m = \frac{5.56\ m}{5.72\ s} = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{0.972\ \frac{m}{s}}}

Como la velocidad de A es el triple que la de B:

3v_B + v_B = v_m\ \to\ v_B = \frac{0.972\ \frac{m}{s}}{4}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{-0.243\ \frac{m}{s}}}}


Este valor indica que la velocidad de B es en sentido contrario a la velocidad de A:

v_A = 3\cdot v_B = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{0.729\ \frac{m}{s}}}}


b) La distancia de cada patinador es:

x_A = v_A\cdot t = 0.729\ \frac{m}{\cancel{s}}\cdot 5.72\ \cancel{s} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 4.17\ m}}


x_B = v_B\cdot t = -0.243\ \frac{m}{\cancel{s}}\cdot 5.72\ \cancel{s} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf -1.39\ m}}


El signo negativo solo indica que el patinador B se desplaza en sentido contrario al patinador A.

d) Se cumplen la conservación de la cantidad de movimiento de un sistema y el principio de acción-reacción de la dinámica.

e) La suma de las fuerzas externas es nula y, por lo tanto, solo debes considerar las fuerzas internas, que son fuerzas de acción y reacción. La aceleración media del sistema es:

a_m = \frac{v_m}{t} = \frac{0.972\ \frac{m}{s}}{5.72\ s} = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{0.17\ \frac{m}{s^2}}}

La fuerza será:

F_m = (m_A + m_B)\cdot a_m = 180\ kg\cdot 0.17\ \frac{m}{s^2} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 30.6\ N}}

En la misma sección

Palabras clave

lvonlineLvonline SlottogelhokTogelhokScatter HitamSlotDaftar LvonlineMahjong Wins 2Scatter HitamSlot QrisLvoslotWild Bounty ShowdownTOGELHOKToto MacauMahjong SlotCapcut88Slot DanaSlot ZeusSlot BonusNoLimit CityTogel OnlineSlot777Scatter Hitam MahjongSlot ThailandSlot Luar NegeriSitus Slot ThailandSlot VietnamSlot KambojaSBOBET LoginSlot77Slot Thailand GacorScatter Hitam Mahjong WaysCMD Sports
Bebas Bermain Game Mahjong Ways, Capcut88 Memberikan JackpotMahjong Ways Scatter Hitam Menjadi TrendingBom Meledak Di Sweet Bonanza x1000Mahjong Scatter Hitam Pola AmpuhKemenangan Mahjong Ways, Siapkan Rekeningmu Pasti PecahAnime Popeye Masuk Domain Mahjong Ways 2 Publik Di 2025Petir Rasengan Zeus Pecah Modal RecehPrediksi Tren Pola Scatter Hitam 2025Tips Investasi Bagi Pemula Siap-Siap Cuan Saldo Berserak Memuncak Scatter Hitam Di 2025Viral Guru Di Olympus Jalan Kaki Olympus - Olympus 1000 Usai Memberikan Maxwin