68. Problema de repaso. Existen (podría decirse) tres teorías recíprocas del movimiento: la segunda ley de Newton, que afirma que la fuerza total en una partícula causa su aceleración; el teorema trabajo–energía cinética, que afirma que el trabajo total en una partícula causa su cambio en energía cinética; y el teorema

 68. Problema de repaso. Existen (podría decirse) tres teorías recíprocas del movimiento: la segunda ley de Newton, que afirma que la fuerza total en una partícula causa su aceleración; el teorema trabajo–energía cinética, que afirma que el trabajo total en una partícula causa su cambio en energía cinética; y el teorema impulso–cantidad de movimiento, que establece que el impulso total en una partícula causa su cambio en cantidad de movimiento. En este problema, compare predicciones de las tres teorías en un caso particular. Un objeto de 3.00 kg tiene velocidad 7.00ˆj m/s. Después, una fuerza total de 12.0ˆi N actúa sobre el objeto durante 5.00 s. a) Calcule la velocidad final del objeto, con el teorema impulso–cantidad de movimiento. b) Calcule su aceleración a partir de a = (vf-vi)/Δt. c) Calcule su aceleración a partir de a = ∑ F/m. d) Encuentre el desplazamiento vectorial del objeto a partir de Δr = vit + 1/2 at2 . e) Encuentre el trabajo invertido en el objeto a partir de W = F· Δr . f) Encuentre la energía cinética final a partir de 1/2mvf2 = 1/2mvf · vf . g) Encuentre la energía cinética final a partir de 1/2mvi2 + W. h) Establezca el resultado de comparar las respuestas de los incisos b) y c), y las respuestas a los incisos f) y g).