Problema #1: Cálculo de la fuerza media
Para resolver este problema debemos buscar la aceleración y, usando la segunda ley de Newton, es posible conseguir la fuerza.
- Cálculo de la aceleración
Inicialmente debemos calcular la aceleración del cuerpo:
Vf² = Vi² + 2·a·d
(13 m/s)² = (10 m/s)² + 2·a·(25 m)
(13 m/s)² - (10 m/s)² = 2·a·(25 m)
69 m²/s² = 2·a·(25 m)
a = 1.38 m/s²
- Cálculo de la fuerza media
La segunda ley de Newton nos indica que la fuerza es masa por aceleración, entonces:
F = m·a
F = (5 kg)·(1.38 m/s²)
F = 6.9 N
Por tanto, tenemos que la fuerza media para incrementar la velocidad del objeto es de 6.9 N.
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Problema #2: Cálculo de la altura
Para resolver este problema se aplicará la ecuación de energía potencial.
- Definición de la energía potencial
La energía potencial se define como:
Ep = m·g·h
Donde:
- Ep = energía potencial
- m = masa
- g = gravedad
- h = altura
Teniendo la energía proporcionada por los alimentos y la masa del hombre entonces podemos calcular la altura:
1.3x10⁷ J = (80 kg)·(9.80 m/s²)·h
h = 16581.63 m
Por tanto, tenemos que el hombre podría subir a una altura de 16581.63 metros.
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