Problemas de física
Contenidos
Explicación: El trabajo se determina mediante la ecuación . Aquí, es la fuerza aplicada, es el desplazamiento del objeto y es el ángulo de la fuerza con respecto al movimiento del objeto. Como la gravedad está actuando sobre la caja, podemos resolver la fuerza de gravedad que causa el movimiento de la caja. Observa que en este caso se refiere al ángulo entre la gravedad y la trayectoria de la caja; así, el ángulo será de 60o, en lugar de 30o.
Observa cómo el trabajo realizado por la gravedad es igual a la energía potencial de la caja en la parte superior de la rampa. Esto se debe a que la energía mecánica se conserva en el sistema; por lo tanto, podemos establecer las dos ecuaciones iguales entre sí.
Observa que la masa de la caja para este problema es irrelevante. No hay desplazamiento vertical, por lo que la fuerza de gravedad no entra en juego. La única fuerza que importa en esta pregunta es la “fuerza de empuje”.
Dos estudiantes (el estudiante X y el estudiante Y) levantan una roca verticalmente del punto A al punto B. El estudiante X levanta directamente la roca del punto A al punto B, mientras que el estudiante Y utiliza una polea para levantar la roca. Esto permite al alumno Y aplicar una fuerza () que es tres veces menor que la aplicada por el alumno X (). Ambos estudiantes aplican la fuerza hacia arriba y tardan el mismo tiempo en completar esta tarea.
Aula de física
Un tren de masa 150 toneladas se desplaza por una vía recta inclinada a 2$^{circ}$ respecto a la horizontal. La resistencia al movimiento del tren por parte de las fuerzas no gravitatorias tiene una magnitud de 6 kN y el motor del tren está trabajando a un ritmo constante de 350 kW.
Aquí es donde me encuentro con el problema. La pregunta pide la velocidad “inicial” justo después de decir que la colina se nivela. Por lo tanto, asumo que quiere la aceleración “inicial” justo después de alcanzar la cima de la colina.
Esta no es la respuesta del libro. Está muy cerca, pero está ligeramente fuera. Creo que, o bien estoy interpretando mal la pregunta, o bien la pregunta está infradeterminada. Por ejemplo, la velocidad máxima posible de subida del tren es de unos 6,11 \text{m/s}$, pero en la pregunta no se menciona que el tren pase un tiempo suficiente subiendo para alcanzar esa velocidad.
Me gustaría ver sus ideas sobre cómo resolver este problema. Mi malentendido no es matemático, sino conceptual; no te preocupes por usar muchas matemáticas. Pero, por favor, intenten explicar el fenómeno físico de forma lúcida. Gracias de antemano.
Problemas de energía mecánica con soluciones pdf
[BL][OL] Comience por distinguir la energía mecánica de otras formas de energía. Explique cómo la definición general de energía como la capacidad de realizar un trabajo tiene perfecto sentido en términos de cualquiera de las formas de energía mecánica. Discutir la ley de conservación de la energía y disipar cualquier concepto erróneo relacionado con esta ley, como la idea de que los objetos en movimiento se ralentizan de forma natural. Identifique el calor generado por la fricción como la explicación habitual de las aparentes violaciones de la ley.
[Inicie un debate sobre cómo otras formas útiles de energía también terminan como calor desperdiciado, como la luz, el sonido y la electricidad. Intente que los alumnos comprendan el calor y la temperatura a nivel molecular. Explique que la energía que se pierde por el rozamiento es en realidad la transformación de la energía cinética a nivel macroscópico en energía cinética a nivel atómico.
Energía mecánica y conservación de la energíaAntes vimos que la energía mecánica puede ser potencial o cinética. En esta sección veremos cómo se transforma la energía de una de estas formas a la otra. También veremos que, en un sistema cerrado, la suma de estas formas de energía permanece constante.
Hoja de trabajo de problemas de energía mecánica con respuestas
= 300 J Respuesta: 300J2. Una bola con una velocidad de 5 m s-1 impacta con un ángulo de 60˚ con la vertical sobre un plano horizontal liso. Si el coeficiente de restitución es 0,5, encuentre la velocidad y la dirección después del impacto.RespuestaLa
v = 3,3 ms-1Ans: v = 0,3 m s-13. Una bob de masa m está unida a un extremo de la varilla de masa despreciable y longitud r, cuyo otro extremo pivota libremente en un centro fijo O como se muestra en la figura. ¿Qué velocidad inicial debe tener el objeto para alcanzar la parte superior del círculo? (Sugerencia: utiliza la ley de conservación de la energía). ¿Es esta velocidad menor o mayor que la obtenida en el apartado 4.2.9?Ans: √4gr ms-1RespuestaLa
= √[4gr] ms-1.4. Dos masas desconocidas diferentes A y B chocan. A está inicialmente en reposo cuando B tiene una velocidad v. Después de la colisión B tiene una velocidad v/2 y se mueve en ángulo recto con respecto a su dirección de movimiento original. Encuentra la dirección en la que se mueve A después de la colisión.Respuesta:Momento
= 26,6° (o) 26° 36′ [1° = 60′]Respuesta: θ = 26° 33′5. Una bala de masa 20 g choca contra un péndulo de masa 5 kg. El centro de masa del péndulo se eleva una distancia vertical de 10 cm. Si la bala se incrusta en el péndulo, calcula su velocidad inicial.RespuestaMasa
