un movil de 10 kg parte del reposo y alcanza una velocidad de 40 m/s a los 30 seg de su recorrido con un movimiento uniformemente acelerado.¿cual es el valor de la fuerza,trabajo y potencia?​

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.

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