Sabiendo que una catapulta de 400 kg lanza horizontalmente una piedra de 20 kg, la aceleración con que retrocede la catapulta es de 6.25 m/s².
¿Cómo se puede calcular la aceleración con que retrocede un cuerpo?
Esta aceleración se puede calcular mediante la definición de la segunda ley de Newton, en este sentido, la aceleración se define como:
a = F/m
Donde:
- a = aceleración
- F = fuerza
- m = masa
¿Cómo calcular la aceleración de un cuerpo?
La aceleración de un cuerpo se puede calcular mediante la siguiente ecuación:
a = (Vf - Vo)/t
Donde:
- a = aceleración
- Vf = velocidad final
- Vo = velocidad inicial
- t = tiempo
Resolución del problema
- Primera parte: cálculo de la fuerza que recibe la piedra
Inicialmente, procedemos a buscar la aceleración con que se desplaza la piedra, entonces:
a = (Vf - Vo)/t
a = (50 m/s - 0 m/s)/(0.4 s)
a = 125 m/s²
Ahora, empleando la segunda ley de Newton, buscamos la fuerza:
F = m·a
F = (20 kg)·(125 m/s²)
F = 2500 N
- Segunda parte: cálculo de la aceleración de retroceso
A partir de la tercera ley de Newton, la catapulta siente una fuerza igual a la que se aplica sobre la piedra, pero en sentido contrario, considerando esto, hallamos la aceleración con la que retrocede:
a = F/m
a = 2500 N / 400 kg
a = 6.25 m/s²
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