Respuesta :
Respuesta:
1. Determinación de la aceleración:
Se utiliza la fórmula para el movimiento uniformemente acelerado:
v = v₀ + at
Donde:
v = velocidad final (40 m/s)
v₀ = velocidad inicial (0 m/s, ya que el móvil parte del reposo)
a = aceleración (incógnita)
t = tiempo (30 s)
Sustituyendo los valores conocidos y despejando a:
a = (v - v₀) / t = (40 m/s - 0 m/s) / 30 s = 4/3 m/s²
2. Cálculo de la fuerza:
Se aplica la Segunda Ley de Newton:
F = ma
Donde:
F = fuerza (incógnita)
m = masa del móvil (10 kg)
a = aceleración (4/3 m/s²)
Sustituyendo los valores:
F = m * a = 10 kg * (4/3 m/s²) = 133.33 N
3. Cálculo del trabajo:
Se utiliza la fórmula del trabajo para movimiento rectilíneo:
W = F * d * cos(θ)
Donde:
W = trabajo (incógnita)
F = fuerza (133.33 N)
d = distancia recorrida (desconocida)
θ = ángulo entre la fuerza y el desplazamiento (se considera 0° para movimiento rectilíneo)
3.1 Determinación de la distancia:
Se utiliza la fórmula para el movimiento uniformemente acelerado:
d = v₀ * t + ½ * a * t²
Sustituyendo los valores:
d = (0 m/s) * 30 s + ½ * (4/3 m/s²) * (30 s)² = 1800 m
3.2 Cálculo del trabajo:
Sustituyendo los valores en la fórmula del trabajo:
W = F * d * cos(θ) = 133.33 N * 1800 m * cos(0°) = 240000 J
4. Cálculo de la potencia:
Se utiliza la fórmula de la potencia:
P = W / t
Donde:
P = potencia (incógnita)
W = trabajo (240000 J)
t = tiempo (30 s)
Sustituyendo los valores:
P = W / t = 240000 J / 30 s = 8000 W
Resultados:
La fuerza aplicada al móvil es de 133.33 N.
El trabajo realizado por la fuerza es de 240000 J.
La potencia desarrollada por la fuerza es de 8000 W.
Explicación:
Resumen:
Fuerza: 133.33 N
Trabajo: 240000 J
Potencia: 8000 W
Nota:
Se ha asumido que la fuerza aplicada al móvil es constante a lo largo del tiempo.
En caso de que la fuerza no sea constante, se debe realizar un análisis más detallado para determinar el trabajo y la potencia.