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Un cuerpo de 2 kg que desliza sobre un plano horizontal con una velocidad de 4 m/s
Home/Ejercicios/Q 4128
Respondida
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Para resolver este problema, vamos a utilizar dos conceptos fundamentales: el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) y la segunda ley de Newton.
Identificar las variables conocidas:
– Masa del cuerpo (\( m \)) = 2 kg
– Velocidad inicial (\( v_0 \)) = 4 m/s
– Velocidad final (\( v \)) = 0 m/s (ya que se detiene)
– Tiempo (\( t \)) = 5 s
Encontrar la aceleración usando la ecuación de MRUA:
\[ v = v_0 + a \cdot t \]
\[ 0 = 4 \, \text{m/s} + a \cdot 5 \, \text{s} \]
\[ a = \frac{{-4 \, \text{m/s}}}{{5 \, \text{s}}} \]
\[ a = -0.8 \, \text{m/s}^2 \]
La aceleración es negativa porque se opone al movimiento y está causada por la fuerza de rozamiento.
Calcular la fuerza de rozamiento utilizando la segunda ley de Newton:
\[ F_{\text{roz}} = m \cdot a \]
\[ F_{\text{roz}} = (2 \, \text{kg}) \cdot (-0.8 \, \text{m/s}^2) \]
\[ F_{\text{roz}} = -1.6 \, \text{N} \]
La fuerza de rozamiento es de \( -1.6 \, \text{N} \). El signo negativo indica que se opone al movimiento del cuerpo, lo cual es consistente con el hecho de que el cuerpo se detiene por efecto de la fuerza de rozamiento.