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Trabajo, fuerza, energía: Ejercicio Nº 5

Un rifle dispara una bala de 4,2 g con una rapidez de 965 m/s .

a) Encuentre la energía cinética de la bala.

b) ¿Cuánto trabajo se realiza sobre la bala si parte del reposo?

c) Si el trabajo se realiza sobre una distancia de 0,75 m, ¿cuál es la fuerza media sobre la bala?

Desarrollo:

Recordemos que la unidad de medida de la energía es la misma del trabajo, el Joule .

Anotemos los datos que tenemos:

masa de la bala = 4,2 g = 0,0042 Kg

rapidez de la bala = 965 m/s

distancia = 0,75 m

Con esto nos damos cuenta de que teniendo una masa (un cuerpo) y conociendo su rapidez (velocidad) podemos calcular la Energía cinética usando al fórmula::

trabajo_Ejercicio_05_001
trabajo_Ejercicio_05_002

Respuesta a)

La energía cinética de la bala es 1.956 Joules

Calculemos b)

Nos piden calcular un trabajo pero no conocemos el valor de F (la fuerza) para aplicar la fórmula T = F • d , pero conocemos la Energía cinética final (1.956 J) y el enunciado del problema nos dijo que la Energía cinética inicial es cero (la bala parte del reposo).

Entonces aplicamos la fórmula

trabajo_Ejercicio_05_003

Respuesta b)

El trabajo realizado sobre la bala equivale a 1.956 Joules

Ahora calculamos c)

Como tenemos T y distancia (no hay ángulo) , para calcular la Fuerza (F) usamos la fórmula simple

T = F • d

trabajo_Ejercicio_05_004

Respuesta c)

La fuerza media sobre la bala a los 0,75 m es de 2.608 Newton (N)

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