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

Martes 29 de octubre de 2019, 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.

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:

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

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

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