1.-
Convertimos la velocidad final ( Vf ) de kilómetros por hora a metros por segundo:
Vf=50hkm×1km1000m×3600s1h=13.89sm
Convertimos la fuerza ( f ) de kilopond a newtons:
f=20kp×9.80665kpN=196.133N
Ahora, usamos la segunda ley de Newton, que relaciona la fuerza ( f ), la masa ( m ) y la aceleración ( a ):
f=m⋅a
Para encontrar la aceleración ( a ), usamos la fórmula de la aceleración, que es el cambio de velocidad dividido por el tiempo:
a=TVf−Vo
Sustituimos ( Vo ) y ( Vf ) (ya convertidos a m/s) y ( T ):
a=10s13.89m/s−0m/s=1.389s2m
Finalmente, resolvemos para la masa ( m ) usando la segunda ley de Newton:
m=af
m=1.389s2m196.133N
m≈141.25kg
Por lo tanto, la masa ( M ) del objeto es aproximadamente 141.25 kg.
3.- Para resolver este ejercicio, utilizaremos las fórmulas de la física clásica para calcular la aceleración, la fuerza y la fuerza de rozamiento. Dado que la velocidad inicial ( Vo ) es 0 y la velocidad final ( Vf ) es 20 m/s, con un tiempo ( T ) de 8 segundos y una masa ( M ) de 100 kg, podemos proceder de la siguiente manera:
Aceleración (( A )): La aceleración se puede calcular como el cambio de velocidad dividido por el tiempo.
A=TVf−Vo
A=8 s20 m/s−0 m/s
A=2.5 m/s2
Fuerza (( F )): La fuerza se calcula utilizando la segunda ley de Newton, que es ( F = m \cdot A ).
F=M⋅A
F=100 kg⋅2.5 m/s2
F=250 N
Fuerza de rozamiento (( Fr )): Para calcular la fuerza de rozamiento, necesitaríamos más información, como el coeficiente de rozamiento entre las superficies en contacto. Sin embargo, si asumimos que no hay otras fuerzas actuando y que toda la fuerza aplicada se utiliza para acelerar el objeto, entonces la fuerza de rozamiento sería 0. En la realidad, siempre habrá alguna fuerza de rozamiento, pero sin el coeficiente de rozamiento o la fuerza normal, no podemos calcularla exactamente.
En resumen, la aceleración del objeto es de 2.5 m/s², la fuerza aplicada es de 250 N, y la fuerza de rozamiento no se puede determinar con la información proporcionada. Si tienes el coeficiente de rozamiento y deseas calcular la fuerza de rozamiento, por favor proporciónalo y con gusto te ayudaré a calcularlo.