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lunes, 4 de julio de 2022

Aplicación de la segunda ley de Newton. Ejemplos

ENUNCIADO
Para arrastrar un tronco de 75\,\text{kg} por el suelo con velocidad constante se tira de él horizontalmente con una fuerza de 250\,\text{N}. Se pide:
  a) La fuerza resistente con el suelo
  b) ¿Qué fuerza debemos ejercer si se desea dar al tronco una aceleración de 2\,\dfrac{\text{m}}{\text{s}^2}?

Este ejercicio corresponde al ejercicio propuesto núm. 15, p 101 de la referencia [1]).

SOLUCIÓN
  a) Si la velocidad de desplazamiento es constante la suma de la fuerza impulsora y la de resistencia ha de ser nula (la primera actúa en el sentido del movimiento y la segunda en sentido opuesto), luego la fuerza de resistencia pedida es de 250\,\text{N}.
  b) Denotemos por F la fuerza impulsora y por F_r la fuerza de resistencia —omitimos el signo de vector por tratarse de un problema unidimensional—. Por la segunda ley de Newton, podemos escribir a=\dfrac{\displaystyle \sum_{i=1}^{n}\,f_i}{m}=\dfrac{F-F_r}{m}; con los datos del problema, se tiene que 2=\dfrac{F-250}{75}, de donde, despejando F, se llega a F=400\,\text{N}. \diamond


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Referencias:
[1] P.A. Tipler, Física para la ciencia y la tecnología (cuarta edición), Reverté, 2001.

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