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Mensaje 02 Abr 08, 19:41  4929 # 1



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Un ejercicio simple:

 Enunciado 

Calcula el trabajo que realiza el peso de un cuerpo de 5 kg de masa cuando desciende 20 m en caída libre.




Se puede hacer:
Wab(P)= 49·20·1=980 J

El ejercicio esta hecho, pero pensé si podía sacar la velocidad y empecé:
Em(A)= Ec(A)+Ep(A)
Ec(a)= ½·5·0=0
Ep(A)= 49·20=980J
Em(A)=980 J
Em(B)= Ec(B)+Ep(B)
Ec(B)= ½·5·v2
Ep(B)= m·g·0=0J
Solo actua el peso, es decir, el peso es la fuerza total:
Teorema de las fuerzas vivas:
Wab(Ftotal)=∆Ec=Ec(B)-Ec(A)=
=½·5·v2-0=980
v=19.7 m/s

¿Si existiese rozamiento?
Fr=10N
Wab(Fr)=10·20·cos180=-200 J
Em(B)=Em(A)+Wab(Fr)
Em(B)=980+(-200)=780 J
Para sacar la velocidad(aqui esta el problema):

Em(B)=Ec(B)+Ep(B)+Wab(Fr)=
½·5·v2-+0+(-200)=780
v=19.7m/s

La misma velocidad con una fuerza de frenado  :roll:  ni idea en que he pensado mal.
          
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Mensaje 02 Abr 08, 21:01  4934 # 2


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debo admitir que me mareaste jajajaja :P que exactamente quieres hacer?

si quieres sacar la velocidad es simplemente calcula cuanto tiempo te llevara en tocar el suelo y listo...

te recomiendo que utilizes la ecuaciòn complementaria... V2 = V02 + 2a∆d

dame un tiempito y te ayudo

V2 = V02 + 2a∆d

entonces V2 = 0 + 2 x 9.8 m/s2 x 20 m

V2= 392m2/s2

V=19.79m/s

 Última edición por Kratos el 02 Abr 08, 21:13, editado 1 vez en total 
          
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Mensaje 02 Abr 08, 21:12  4937 # 3


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jaja lo sacas y son los mismos numeros, es decir, el mismo resultado. Pero eso no puede ser... porque la fuerza de rozamiento tiene que reducir la velocidad.
          
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Mensaje 02 Abr 08, 23:56  4946 # 4


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Citar:
¿Si existiese rozamiento?
Fr=10N
Wab(Fr)=10·20·cos180=-200 J
Em(B)=Em(A)+Wab(Fr)
Em(B)=980+(-200)=780 J
Para sacar la velocidad(aqui esta el problema):



Vamos a ver si aclaramos esto.

Si empujas a un ciclista con una fuerza de 50 N durante 20 m el trabajo que haces (que se invierte en cambio de energía cinética) es:

W = F·d = 50·20 = 1000 J

Que es la solución de tu problema (con g=9,8)

El cambio de energía cinética es ese:

W = ∆Ec = Ecf - Eci = (1/2)·M·V2

Luego la velocidad final se despeja de ahí.

En el caso del peso por ser conservativo hay una función que me da el trabajo que hace el peso que se llama energía potencial (cambio):

∆Ep = W = M·g·∆h = 5·10·20 = 1000 J (igual que antes)


Con rozamiento:

Si lo empujas (al ciclista) con una fuerza de 50 N pero se opone otra de 10 N (rozamiento), entonces la fuerza neta es 40 N. Luego el trabajo total efectuado sobre el ciclista será:

W = F·d = 40·20 = 800 J

Ahora la velocidad final será:

W = (1/2)·M·V2 = 800 J

Que evidentemente es menor que la anterior (cuando no hay rozamiento) porque la fuerza con que la empuja ha pasado de 50 N a 40 N.

Por cierto la bicicleta es el cuerpo, pesa 50 N que es la fuerza con que la Tierra la empuja hacia abajo. El único cambio es que a la bici la empujas tú y al cuerpo el peso. Pero de eso no se entera el cuerpo.


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Mensaje 03 Abr 08, 00:07  4947 # 5


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aa vale.. habria que aver pensado eso antes seguir.
Entiendo lo explicado, que la fuerza neta es 40 N, pero de la forma que lo he hecho yo no esta mal hecha y sale diferente  :?:
          
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Mensaje 03 Abr 08, 00:13  4950 # 6


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En sintesis yo hice cualquier cosa :P jajaja xD
          
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Mensaje 03 Abr 08, 00:15  4951 # 7


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Otra forma:

La energía que gana el cuerpo en forma de cinética es la que pierde en forma de potencial (trabajo hecho por el peso) pero a ello hay que quitarle el trabajo de la fuerza de rozamiento (que se convierte en calor y no en movimiento).

∆Ec = - ∆Ep + Wfr

Ten en cuenta que la fuerza de rozamiento es negativa y por tanto su trabajo.

∆Ec = - ∆Ep + Wfr = - (0 - m·g·h) - 10·h = m·g·h - 10·h

El 10 es 10 N (el rozamiento)


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