F = m a
F = fuerza
m = masa
w= m g
w = peso ( weight)
g = gravedad
a) Un cuerpo se acelera a 8 m / s2 y una masa de 15kg ¿Cuál es la magnitud de la fuerza que le provoca dicha aceleración?
F = ma = 15*8 = 120 [N]
Nota: Para calcular el peso de un cuerpo necesitamos multiplicar su masa por la aceleración. Pero la aceleración ya sabemos que es el vector de la gravedad. Como el peso "no es un vector" no le vamos anteponer el signo menos.
b) ¿Cuál es el peso de un cuerpo cuya masa son 22 kg?
w = mg = 22 * 9.81 = 215.82 [N]
c) Un cuerpo que pesa 432 N se le aplica horizontalmente 20 N de fuerza. ¿Cuál es su aceleración?
m = w/g = 432 / 9.81 = 44.04 kg
a = F / m = 20 / 44.04 = 0.45 m / s2
d)La aceleración de un ciclista es de 1.5 m/s2, si la fuerza que sus piernas aplican para desplazarse son de 180 N ¿Cuál es el peso del ciclista con su bicicleta?
m = F / a = 180 / 1.5 = 120 [kg]
w= 120*9.81 = 1177.2 [N]
El trabajo que se realiza para desplazar un cuerpo se calcula multiplicando la fuerza por la distancia que se recorre.
W = F d [W] = [N][m] = [Joules] o [J]
e) Un gatito de 3.2 kg comienza a correr con una aceleración de 8 m/s2. Si durante el tramo que se acelera recorre 6m ¿Cuál es el trabajo que efectúan sus patas?
W = F d = (ma) d = 3.2*8*6 = 153.6 [J]
f) Un cuerpo que parte del reposo y que en 5s alcanza una velocidad de 20 m/s, se le aplica una fuerza de 140 N. ¿Cuánto es su peso?
a = (Vf - Vi) / t = (20 - 0) / 5 = 4 [m/s2]
m = F / a = 140 / 4 = 35 [kg]
w = mg= 35 * 9.81 = 343.35 [N]
g) Antes de ser lanzada una bala sabemos que se le puede aplicar una fuerza de 45 N. La distancia que recorre durante el tramo que es acelerada es de 3.2 cm y la masa de la bala son 12 gramos
1. ¿Cuál es el peso de la bala?
2. ¿Cuál es la aceleración de la bala?
3. ¿Cuál es el trabajo que realiza la explosión sobre la bala?
1.
1000 gramos = 1 kg -> 12 gramos = 0.012 kg
w = m*g = 0.012 * 9.81 = 0.18 [N]
2. a = F / m = 45 / 0.012 = 3750 [m/s2]
3.
100 cm = 1 m -> 3.2 cm = 0.032 m
W = F d = 45*0.032 = 1.44 [J]
La potencia es el trabajo que se realiza al desplazar un cuerpo dividido entre el tiempo que se emplea.
P = W / t [J] / [s] = [Watts] o [W]
h) Una bomba de agua sube 35 l/s a una altura de 12m. Calcula el peso del agua, el trabajo de la bomba y la potencia de la bomba.
1 litro = 1 dm3 , 1dm3 = 1x10-3 m3
Densidad del agua = 1000 kg / m3
(1000 [kg / m3]) * (1 [m3] / 1000 [litros]) = 1 kg / litro
Esto quiere decir que hay un kg de agua en cada litro, por lo tanto se subió 35 kg de agua.
w = m*g = 35 *9.81 = 343.35 [N]
Aceleración = gravedad
F = fuerza
m = masa
w= m g
w = peso ( weight)
g = gravedad
a) Un cuerpo se acelera a 8 m / s2 y una masa de 15kg ¿Cuál es la magnitud de la fuerza que le provoca dicha aceleración?
F = ma = 15*8 = 120 [N]
Nota: Para calcular el peso de un cuerpo necesitamos multiplicar su masa por la aceleración. Pero la aceleración ya sabemos que es el vector de la gravedad. Como el peso "no es un vector" no le vamos anteponer el signo menos.
b) ¿Cuál es el peso de un cuerpo cuya masa son 22 kg?
w = mg = 22 * 9.81 = 215.82 [N]
c) Un cuerpo que pesa 432 N se le aplica horizontalmente 20 N de fuerza. ¿Cuál es su aceleración?
m = w/g = 432 / 9.81 = 44.04 kg
a = F / m = 20 / 44.04 = 0.45 m / s2
d)La aceleración de un ciclista es de 1.5 m/s2, si la fuerza que sus piernas aplican para desplazarse son de 180 N ¿Cuál es el peso del ciclista con su bicicleta?
m = F / a = 180 / 1.5 = 120 [kg]
w= 120*9.81 = 1177.2 [N]
El trabajo que se realiza para desplazar un cuerpo se calcula multiplicando la fuerza por la distancia que se recorre.
W = F d [W] = [N][m] = [Joules] o [J]
e) Un gatito de 3.2 kg comienza a correr con una aceleración de 8 m/s2. Si durante el tramo que se acelera recorre 6m ¿Cuál es el trabajo que efectúan sus patas?
W = F d = (ma) d = 3.2*8*6 = 153.6 [J]
f) Un cuerpo que parte del reposo y que en 5s alcanza una velocidad de 20 m/s, se le aplica una fuerza de 140 N. ¿Cuánto es su peso?
a = (Vf - Vi) / t = (20 - 0) / 5 = 4 [m/s2]
m = F / a = 140 / 4 = 35 [kg]
w = mg= 35 * 9.81 = 343.35 [N]
g) Antes de ser lanzada una bala sabemos que se le puede aplicar una fuerza de 45 N. La distancia que recorre durante el tramo que es acelerada es de 3.2 cm y la masa de la bala son 12 gramos
1. ¿Cuál es el peso de la bala?
2. ¿Cuál es la aceleración de la bala?
3. ¿Cuál es el trabajo que realiza la explosión sobre la bala?
1.
1000 gramos = 1 kg -> 12 gramos = 0.012 kg
w = m*g = 0.012 * 9.81 = 0.18 [N]
2. a = F / m = 45 / 0.012 = 3750 [m/s2]
3.
100 cm = 1 m -> 3.2 cm = 0.032 m
W = F d = 45*0.032 = 1.44 [J]
La potencia es el trabajo que se realiza al desplazar un cuerpo dividido entre el tiempo que se emplea.
P = W / t [J] / [s] = [Watts] o [W]
h) Una bomba de agua sube 35 l/s a una altura de 12m. Calcula el peso del agua, el trabajo de la bomba y la potencia de la bomba.
1 litro = 1 dm3 , 1dm3 = 1x10-3 m3
Densidad del agua = 1000 kg / m3
(1000 [kg / m3]) * (1 [m3] / 1000 [litros]) = 1 kg / litro
Esto quiere decir que hay un kg de agua en cada litro, por lo tanto se subió 35 kg de agua.
w = m*g = 35 *9.81 = 343.35 [N]
Aceleración = gravedad
W = F * d = m*a*d = 35 * 9.81 * 12 = 4,120.2 [J]
P = W / t = 4120.2 / 1 = 4120.2 [Watts]
i) Una bomba de agua sube 10 litros en 2 segundos a 20 metros de altura. ¿Cuánto es su potencia?
P = W / t = F d / t = m a d / t = 10 * 9.81 * 20 / 2 = 981 [Watts]
j) Calcular la potencia de un auto de carreras que alcanza de 0 a 100 km / hr en 6 segundos y tiene una masa de 250 kg.
a = (Vf - Vi) / t = (27.77-0) / 6 = 4.63 m/s2
d = Vi*t + 0.5 *a *t2 = 0*6
P = W / t = F d / t = mad/t = 250*4.63*83.34 / 6 = 16,077.67 [Watts]
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