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Answer:
1) La velocidad de la bala después de atravesar el muro es de aproximadamente 435,890 metros por segundo.
2) La potencia del automóvil es 96438,272 watts o 131,208 caballos de vapor.
3) La velocidad del objeto al llegar al suelo es aproximadamente 14,005 metros por segundo.
Step-by-step explanation:
1) La velocidad final de la bala puede determinarse mediante el Teorema del Trabajo y la Energía, a partir del cual se tiene la siguiente fórmula:
(1)
Where:
- Masa de la bala, en kilogramos.
- Velocidades inicial y final de la bala, en metros por segundo.
- Resistencia del muro al avance de la bala, en newtons.
- Espesor del muro, en metros.
Si sabemos que ,
,
and
, entonces la velocidad final de la bala es:
La velocidad de la bala después de atravesar el muro es de aproximadamente 435,890 metros por segundo.
2) Asumamos que el automóvil acelera a tasa constante, significando que la fuerza neta será constante. Para un sistema cuya fuerza neta sea constante, la potencia experimentada queda descrita por la siguiente ecuación:
(2)
(3)
(4)
Donde:
- Potencia, en watts.
- Masa del automóvil, en kilogramos.
- Aceleración, en metros por segundo al cuadrado.
- Velocidad, en metros por segundo.
- Velocidad inicial del automóvil, en metros por segundo.
Si sabemos que ,
,
y
entonces la potencia experimentada por el automóvil es:
(
)
La potencia del automóvil es 96438,272 watts o 131,208 caballos de vapor.
3) El cuerpo experimenta un Movimiento de Caída Libre, el cual es un Movimiento Uniformemente Acelerado debido a la gravedad terrestre. La velocidad del cuerpo al llegar al suelo se determina mediante la siguiente fórmula cinemática:
(5)
Donde:
- Velocidad inicial del cuerpo, en metros por segundo.
- Velocidad final del cuerpo, en metros por segundo.
- Aceleración gravitacional, en metros por segundo al cuadrado.
- Altura recorrida por el cuerpo, en metros.
Si sabemos que ,
y
, entonces la velocidad al llegar al suelo es:
La velocidad del objeto al llegar al suelo es aproximadamente 14,005 metros por segundo.