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Mensaje 16 May 10, 18:24  18398 # 1



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39. Un nadador de 70 Kg se lanza de una torre y cae, desde el reposo, en línea recta en el agua. Si se detiene 5 m bajo la superficie, determine la fuerza resistiva media que el agua ejerce sobre él. (En este problema no encuentro otra fuerza que realice trabajo no conservativo más que la fuerza resistiva del agua y para poder saber a qué velocidad ingresa al agua, puedo pensar en el trabajo de la fuerza peso(Fza conservativa) y el cambio de energía cinética?, gracias!)

46.En una función de circo, un mono está atado a un trineo y ambos reciben una rapidez inicial de 4 m/s subiendo por una pista de 20º de inclinación. La masa combinada del mono y el trineo es de 20 kg, y el coeficiente de fricción cinética entre el trineo y la pendiente es de 0,20. ¿Qué distancia suben por la pendiente el mono y el trineo?

47. Un paracaidista de 80 Kg salta de un globo a una altitud de 1000 m y abre el paracaídas a un altitud de 200 m.
a) Suponiendo que la fuerza de resistencia total sobre el paracaidista sea constante a 50 N con el paracaídas cerrado y constante a 3600 N con el paracaídas abierto, ¿Cuál es la rapidez del paracaidista cuando llega al suelo?
b)¿Se lastimará?
c) ¿A qué altura debe abrir el paracaídas para que la rapidez final del paracaidista cuando llegue al suelo sea de 5m/s?
d) ¿Que tan realista es la suposición de que la fuerza total de resistencia sea constante? Explique.

Muchas gracias! :doh:
          
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Mensaje 17 May 10, 01:48  18408 # 2


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39. Un nadador de 70 Kg se lanza de una torre y cae, desde el reposo, en línea recta en el agua. Si se detiene 5 m bajo la superficie, determine la fuerza resistiva media que el agua ejerce sobre él.



Cita:
"En este problema no encuentro otra fuerza que realice trabajo no conservativo más que la fuerza resistiva del agua y para poder saber a qué velocidad ingresa al agua, puedo pensar en el trabajo de la fuerza peso(Fza conservativa) y el cambio de energía cinética?"


Sí, la energía cinética que tiene antes de entrar al agua es producida por el trabajo de la fuerza peso (disminución de energía potencial). Luego, el agua, hace un trabajo negativo haciendo que pierda toda la energía ganada en la caída

Pero como no te dan la altura desde la que cae no se puede hacer el ejercicio.


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Mensaje 17 May 10, 01:55  18409 # 3


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46.En una función de circo, un mono está atado a un trineo y ambos reciben una rapidez inicial de 4 m/s subiendo por una pista de 20º de inclinación. La masa combinada del mono y el trineo es de 20 kg, y el coeficiente de fricción cinética entre el trineo y la pendiente es de 0,20. ¿Qué distancia suben por la pendiente el mono y el trineo?



h = L·sen α         (h es altura plano  y   L  longitud del mismo)

La energía cinética inicial la transforma en elevarse (energía potencial) y rozar (calor):

½·M·Vo² = P·h + μ·N·L = P·h + μ·Py·L = P·h + μ·P·cos α·L = P·L·sen α + μ·P·cos α·L

Vo² =  2·g·L·(sen α + μ·cos α)    (no depende de M)

L = Vo²/(2·g·(sen α + μ·cos α))


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Mensaje 17 May 10, 02:45  18411 # 4


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Muchas gracias!, no tengo ningún otro dato para el problema 39.
Saludos!
          
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Mensaje 20 May 10, 00:16  18463 # 5


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47. Un paracaidista de 80 Kg salta de un globo a una altitud de 1000 m y abre el paracaídas a un altitud de 200 m.
a) Suponiendo que la fuerza de resistencia total sobre el paracaidista sea constante a 50 N con el paracaídas cerrado y constante a 3600 N con el paracaídas abierto, ¿Cuál es la rapidez del paracaidista cuando llega al suelo?
b)¿Se lastimará?
c) ¿A qué altura debe abrir el paracaídas para que la rapidez final del paracaidista cuando llegue al suelo sea de 5m/s?
d) ¿Que tan realista es la suposición de que la fuerza total de resistencia sea constante? Explique.



Cita:
"a) Suponiendo que la fuerza de resistencia total sobre el paracaidista sea constante a 50 N con el paracaídas cerrado y constante a 3600 N con el paracaídas abierto, ¿Cuál es la rapidez del paracaidista cuando llega al suelo?"


La energía con que llega al suelo es la potencial (trabajo peso) menos el trabajo de fricción con el aire

Ec = 80·9,8·1000 - 800·50 - 3600·200 = 24000 J

Cita:
"b)¿Se lastimará?"


V = √2·Ec/M = √2·24000/80 = 24 m/s   (88 km/h)

Cita:
"c) ¿A qué altura debe abrir el paracaídas para que la rapidez final del paracaidista cuando llegue al suelo sea de 5m/s?"


Ec = ½·80·5² = 80·9,8·1000 - (1000-x)·50 - x·3600 = 1000 J

Despejar x

Cita:
"d) ¿Que tan realista es la suposición de que la fuerza total de resistencia sea constante?"


La fuerza de rozamiento depende de la V del paracaidista pero ésta se estabiliza muy rápidamente con lo que a alturas grandes es bastante realista, no así a pequeñas alturas.


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