Problema de prueba

Este problema es una variante de A3-P01 — La caja que frena por fricción — mismo prerrequisito y habilidad, con otro enunciado y otros números. Se usa para comprobar si esa ficha está realmente dominada, no para practicarla de nuevo.

FICHA EXAMEN02-5

La maleta que frena por fricción

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TipoPrueba Dificultad Puntos5 pts Tiempo máx.11 min Origen preguntaRedactado Verificación soluciónVerificado por razonamiento independiente Completado con IA
Prerrequisitos
  • Energía cinética Ec=½mv²
  • Teorema trabajo-energía
  • Trabajo de una fuerza constante W=F·d
  • La fricción realiza trabajo negativo

Una maleta de masa 3 kg es empujada con una velocidad inicial de 8 m s⁻¹ sobre un suelo horizontal rugoso. Una fuerza de fricción uniforme de 6 N actúa sobre la maleta, oponiéndose a su movimiento.

a Calcule la energía cinética inicial de la maleta. [1]
b Calcule la rapidez de la maleta en el instante en que su energía cinética se ha reducido a la mitad. [2]
c Usando el teorema trabajo-energía, calcule la distancia recorrida por la maleta en ese instante. [2]
Pistas progresivas
Refuerzo
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Apartado a) — Ec = ½mv² = ½ × 3 × 8² = 96 J.
Apartado b) — Ec/2 = 48 J = ½ × 3 × v² → v² = 32 → v = √32 ≈ 5,7 m s⁻¹.
Apartado c) — Trabajo de la fricción = variación de Ec: Ff × d = 96 − 48 = 48 J → d = 48 / 6 = 8 m.