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Trabajo de la fuerza peso. Energía potencial (1ºBTO)

9">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  ni idea en que he pensado mal.

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4">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 
7">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.
6">

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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