Segunda ley de Newton: ejercicio 39

fUna catapulta de portaaviones acelera un avión de 2000 kg uniformemente, desde el reposo hasta una rapidez de 35 m/s. Suponiendo que la aceleración es uniforme a lo largo de una distancia de aplicación de la raqueta de 0.50 m, ¿que magnitud tiene la fuerza que la raqueta ejerce sobre la pelota?

Diagrama del problema

Jajaja, aquí arriba dejo el dibujo del portaaviones y algunos datos importantes del problema. Así que a abordarlo...

Ecuaciones a usar

Al momento del leer el problema nos damos cuenta que es necesario usar la segunda ley de Newton para resolverlo, por lo que recordamos lo que plantea esta ley, la cual enuncia que la aceleración es directamente proporcional a, y tiene la dirección de, la fuerza neta aplicada. Por lo que la ecuación es F=ma; pero en este caso se desconoce la magnitud de la aceleración del avión, sin embargo si conocemos la velocidad inicial (reposo), la velocidad final (35 m/s) y el tiempo que demora en hacer ese cambio de velocidad (2 segundos), entonces con una sencilla ecuación de cinemática, podemos despejar para aceleración y sustituirla en la ecuación original. Así ya nos queda la ecuación de fuerza, modificada, con variables que ya conocemos.

Usando los datos

Bueno, aquí arriba hago uso de la ecuación, insertando los datos que ya me dan, teniendo en cuenta que vamos a utilizar un solo sistema, digamos aquí usaremos el sistema internacional, donde si hay gramos, los pasamos a kilogramos, si hay centímetros o kilómetros, los pasamos a metros... allí está la conversión de la velocidad que hice. Ahora tan solo basta hacer la operación en una calculadora...

La solución

Y bien, al hacer la operación en la calculadora, queda una solución de 88890 Newtons, lo cual escrito en notación científica es el valor que está en verde... Y eso es todo.

Espero les haya servido para ir practicando estos temas de examen. Cualquier duda ponganla en comentarios.