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[P] Dos Ejercicios de Física (Solucionados)

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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1 comentario - [P] Dos Ejercicios de Física (Solucionados)

rapael1 +1
Bueno, no se si aun necesites la información por lo que sólo voy a mostrar algunos errores en los ejercicios(que quizá cometió el profesor o los escribiste mal)
1) Para el primer punto debo aclarar que kilogramos es una unidad de medida de la masa NO de la fuerza. El peso por ser una fuerza se mide en Newtons o Dinas NO en kilogramos, ni gramos (por lo que tienes que multiplicar la masa por la aceleración de la gravedad g=9.8m/s²), sin embargo puede que el ejercicio haga referencia a kg-f (kilogramos-fuerza) que es una unidad muy poco usada y es igual a 9.8 Newtons.
Los ejercicios se desarrollan sumando las fuerzas que actúan sobre el objeto, para el primer punto daría 1kg-f ya que 4kg-f y 5kg-f van en sentidos contrarios se restan. Con esa fuerza y recordando que F=m*a despejas la aceleración y con esa aceleración obtienes el valor de la velocidad usando la formula 2*a*x=Vf²-Vi² Donde "a" es la aceleración, "x" la distancia (que en este caso es 2metros, Vf es la velocidad final (que es la que queremos hallar), y Vi es la velocidad inicial que suponemos que es cero por que la masa estaba en reposo.
En fin explicar esto es algo largo y yo ya me cansé. Voy a dejar hasta acá, pero cualquier duda nos cuentas
Duende2211
Los puse tal cual están en la fotocopia. En el 1) Son Kg no Kgf, yo los pase a fuerza multiplicándolos por 9,8 q es la gravedad, los reste y con esa F despeje la aceleración. Y con con esa a después despeje la Vf. Y en el 2 para mi falta el coeficiente de rozamiento
rapael1 +1
@Duende2211 No, para el segundo punto utilizando la misma ecuación que indiqué anteriormente (2*a*x=Vf²-Vi²) puedes hallar la aceleración "a" con esa aceleración multiplicada por la masa obtienes la fuerza que se "frenó" el movimiento de la masa, que en este caso sería la fuerza de rozamiento
Duende2211 +1
@rapael1 ok muchas gracias
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