Un móvil lleva una velocidad inicial de 45km/h cuya masa es 8kg sobre el cual actúa una fuerza de 60N durante 20sg
Hallar el trabajo realizado por la fuerza; la potencia desarrollada; la energía cinética final.
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¡Hola Leonela!
Primero calculamos la aceleración
F=ma
a = F/m = 60N / 8 kg = 7.5m/s^2
Ahora usamos la fórmula de la posición
$$\begin{align}&s(t)=\frac 12at^2+v_0t+s_0\\&\\&\text{debemos pasar los 45km/h a m/s}\\&\\&45km/h=45000m/3600s=12.5m/s\\&\\&s(20) = \frac 12·7.5·20^2+12.5·20+0=1750m\\&\\&\text{La fuerza y el desplazamiento son paralelos}\\&\text{y en el mismo sentido. El trabajo es:}\\&\\&T=F·s·\cos(\alpha)= 60N·1750m·\cos(0)=105000J\\&\\&\text{La potencia es el trabajo entre el tiempo}\\&\\&P= \frac {T}{t}=\frac{105000}{20}=5250W\\&\\&\text{La energía cinética final es la inicial más el incremento de trabajo}\\&\\&E_{cf}=E_{ci}+\Delta T = \frac 128·12.5^2J+105000J=\\&\\&625J+105000J=105625J\end{align}$$Y eso es todo, espero que te sirva y lo hayas entendido. Si no es así, pregúntame. Y si yas está bien, no olvides valorar las respuestas.
Saludos.
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1 respuesta más de otro experto
a) Espacio recorrido por tu movil = Vo t + 1/2 a t^2
Pero de la formula fundamental fuerza = Masa x Aceleracion.....Aceleracion = 60 / 8 = 7.5 m/seg^2.
Luego Espacio recorrido = (12.5 m/seg x 20 seg) + 1/2 x 7.5 m/seg^2 x 400 seg^2 =
Epacio recorrido = 250 + 1500 = 1750 metros
Trabajo engtregado en ese trayecto = Fuerza x distancia = (supongo angulo = 0) = 60 N x 1750 m = 105.000 Joules.
Potencia desarrollada = 105.000J / 20 seg. = 5250 Watts.
Energia cinetica final - Energia cinetica inicial = 105.000 Joules.
Energia cinetica final = 105.000 + 1/2 x 8 x (12.5)^2 = 105.000 + 625 = 105.625 Joules.