Una fuerza neta de 100 N
actúa sobre una masa de 25
kg. (a) Si la masa parte del
reposo, ¿cuál es su energía
cinética tras haberse
desplazado 5 m? (b) ¿Cuál
es su rapidez tras haber
avanzado 5 m?

Para resolver este problema, aplicamos las leyes de Newton y conceptos de energía cinética.

### Datos:
- Fuerza neta (\(F\)) = 100 N
- Masa (\(m\)) = 25 kg
- Desplazamiento (\(d\)) = 5 m
- Partimos del reposo, es decir, la velocidad inicial (\(v_0\)) = 0 m/s

### Parte (a): Energía cinética tras haberse desplazado 5 m

La energía cinética (\(E_k\)) está dada por la expresión:

\[
E_k = \frac{1}{2} m v^2
\]

Para encontrar \(v\) (velocidad final), podemos utilizar el teorema del trabajo y la energía, que establece que el trabajo neto realizado sobre un objeto es igual a su cambio en energía cinética.

El trabajo (\(W\)) es la fuerza multiplicada por el desplazamiento:

\[
W = F \cdot d = 100 \, \text{N} \cdot 5 \, \text{m} = 500 \, \text{J}
\]

Este trabajo se convierte totalmente en energía cinética, por lo que:

\[
E_k = 500 \, \text{J}
\]

### Parte (b): Rapidez tras haber avanzado 5 m

Sabemos que:

\[
E_k = \frac{1}{2} m v^2
\]

Despejamos la velocidad final (\(v\)):

\[
v = \sqrt{\frac{2E_k}{m}} = \sqrt{\frac{2 \cdot 500 \, \text{J}}{25 \, \text{kg}}} = \sqrt{40} \approx 6.32 \, \text{m/s}
\]

### Resumen:
- (a) La energía cinética tras haber avanzado 5 m es de 500 J.
- (b) La rapidez tras haber avanzado 5 m es aproximadamente 6.32 m/s.

¿Te gustaría más detalles o alguna aclaración adicional?

Aquí tienes 5 preguntas relacionadas:
1. ¿Cómo cambia la energía cinética si duplicamos la fuerza aplicada?
2. ¿Cómo se relaciona el trabajo con el cambio en la energía potencial?
3. ¿Cómo calcularías el trabajo si la fuerza no es constante?
4. ¿Cómo afecta la masa del objeto a su aceleración?
5. ¿Qué ocurre si la masa tiene una velocidad inicial diferente de cero?

**Tip**: Cuando el trabajo es constante y la fuerza es paralela al desplazamiento, todo el trabajo se convierte en energía cinética.

Una fuerza neta de 100 N actúa sobre una masa de 25 kg. (a) Si la masa parte del reposo, ¿cuál es su energía cinética tras haberse desplazado 5 m? (b) ¿Cuál es su rapidez tras haber avanzado 5 m?

Resuelve el problema de una masa de 25 kg que parte del reposo y experimenta una fuerza neta de 100 N en un desplazamiento de 5 m. Aprende cómo calcular la energía cinética y la rapidez tras este desplazamiento, usando conceptos de trabajo y energía cinética.

Math Problem Statement

Solution

Ask a new question for Free

By Image

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Formulas

Theorems

Suitable Grade Level

Related Recommendation