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[Ayuda] Dos Ejercicios de Física (Solucionados)

Comunidad Aula Taringa!

A ver si ustedes me pueden ayudar a resolver estos ejercicios de Física. Porque no sé si son medios confusos o faltan datos.

1) Sobre un cuerpo que pesa 4kg inicialmente en reposo, en el suelo, se ejerce una fuerza constante hacia arriba de 5kgf. Calcular la velocidad del cuerpo cuando se elevó 2 metros.

2) Una masa de 2kg se desliza sobre una mesa horizontal rugosa. Si inicialmente tiene una velocidad de 15m/s, se observa que recorre una distancia de 15m antes de detenerse.
a) ¿Cuál será la fuerza que deberá hacerse sobre dicha masa a efectos de que la velocidad de la misma sea
constante?
b) ¿Qué distancia recorrerá un cuerpo de 4kg, que tiene el mismo coeficiente de roce respecto al suelo si su
velocidad inicial es de 20m/s?

Desde ya muchas gracias, y por favor pongan paso a paso como sacaron los resultados y que formulas usaron.

GRACIAS A POR SU AYUDA AQUI LES DEJO LAS SOLUCIONES:

-----------------------------------------------------------------SOLUCIONES-----------------------------------------------------------------
Solucion 1:

F = la fuerza constante hacia arriba = 5 * 9,8 = 49N

Con esa F, averiguo cual fue la aceleración:
a = F/m
a = 49/4
a = 12,25m/s2

Con velocidad inicial (Vi = 0m/s), distancia (d = 2m) y la aceleración (a = 12,25m/s2).
Puedo calcular velocidad final (Vf) utilizando la siguiente expresión:
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Solución 2:
a) Primero encuentro el valor de la aceleración (va a ser negativo porque va frenando):
Usando Vf= 0m/s, Vi = 15m/s y d = 15m
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Ahora calculo la fuerza (F = m*a) provocada por esa aceleración negativa. Será la fuerza de rozamiento, y será negativa porque es contraria al movimiento.

Froz = 2*(-7,5)
Froz = -15N

Como la velocidad es constante, no hay aceleración, entonces la suma de las fuerzas debe ser 0.
F + Froz = 0

Por lo tanto la fuerza necesaria será:
F = -Froz
F = -(-15)
F = 15N

b) Primero calculo el coeficiente de rozamiento (µroz) del punto anterior:
Con Froz = 15N, m = 2Kg y g = 9,8m/s2
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Usando ese µroz, m = 4Kg y g = 9,8m/s2, puedo calcular la Froz de este punto:
Froz = m*g* µroz
Froz = 4*9,8*0,76
Froz = -29,79N

Con esa Froz y m, puedo calcular la aceleración (a = F/m)
a = Froz/m
a = -29,79/4
a = -7,45m/s2

Y finalmente con esa aceleración, Vf = 0m/s y Vi = 20m/s puedo calcular la distancia recorrida:
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3 comentarios - [Ayuda] Dos Ejercicios de Física (Solucionados)

Cavul
Estás seguro que copiaste bien los ejercicios? La primer consigna no parece tener sentido. Si el cuerpo parte desde el reposo, la velocidad inicial es cero
En el segundo parece faltar el coeficiente de rozamiento dinámico como dato. La fuerza que se opone al desplazamiento del cuerpo es la fuerza de rozamiento. Si vos empujás un cuerpo hacia la derecha, la fuerza de rozamiento apunta a la izquierda.
A su vez, la fuerza de rozamiento dinámico es igual a: el coeficiente de rozamiento multiplicado por la fuerza Normal N.
La fuerza N se calcula con la sumatoria de fuerzas en el eje Y:
∑Y =N - P = 0 entonces N=P
P es la fuerza peso que se calcula P = masa * gravedad = 2kg * 9,8 m/s^2

A simple vista, me parece que faltan los coeficientes de rozamiento.
Duende2211
Dice velocidad solo, debe ser velocidad final.
Cavul +1
A ver:

Par el primero tenés que usar el siguiente teorema:

"El trabajo realizado por todas las fuerzas exteriores que actúan sobre el cuerpo sin incluir el peso, será igual a la variación de a energía mecánica que experimente el cuerpo."

En fórmula: W (F ext. sin incluir el peso) = EMf + EMi

El Peso es la única fuerza exterior que actúa sobre el cuerpo, pero como la excluyo de la fórmula de arriba, queda que W=0

Entonces 0 = EMf+EMi ==> EMf = EMi

EMf = EMi

Reemplazando..

(1/2 * m * Vf ^2 + m * g * Hf) = (1/2 * m * Vi^2 + m* g * Hi)

m -> masa
Vf -> velocidad final
Vi -> velocidad inicial
g -> gravedad (9,8 m/s^2)
Hf -> altura final (2 metros)
Hi -> altura inicial (0 metros)

Y ahora sólo te queda reemplazar los valores en la fórmula y despejar Vf que sería la incógnita.
Duende2211
Muchas gracias, a ver si alguien se anima al segundo q es el q más me confunde. Para mi si dice rugosa me debería haber dado el coeficiente de rozamiento, pero no
Cavul +1
Sí, me parece que falta algo ahí. Mañana vemos si le encontramos la vuelta, hoy ya no tengo ganas de pensar jaja.
Saludos!
Duende2211 +1
NO anduvo así amigo, me da 0 la Vf. Debe ser porq tanto la Vi como la Hi son 0, entonces me queda el numerador de la fórmula en 0. Al final lo resolvi como un MRUV pero visto verticalmente y quedó bien
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