NO ME SALEN
EJERCICIOS RESUELTOS DE BIOFÍSICA DEL CBC
(Leyes de conservación, trabajo)

 

 
58- Un bloque de 2 kg pasa por A con una velocidad
de 5 m/s, desplazándose, sin fricción, hacia la derecha.

   

Entonces:
♦ Se detiene en D.
♦ Pasa por E con v= 5 m/s.
♦ Llega hasta C y regresa a A.
♦ Se detiene en E.
♦ Pasa por E con una velocidad menor que 5 m/s.
♦ Llega hasta un punto ubicado entre C y D y regresa a A.

Al fin llegaron... este ejercicio es del tipo montaña rusa, así los llamamos nosotros. Como no hay rozamiento la energía mecánica se conserva en todo el viaje. Todo se resuelve comparando, siempre de a dos, dos estados cualesquiera a conveniencia tuya.

Arranquemos comparando A y D. La única incógnita en ese punto es la velocidad, vD.

m g hA + ½ m vA² =  m g hD + ½ m vD²

g hA + ½ vA² =  g hD + ½ vD²

vD² = g hA + ½ vA² g hD

vD² = 10 m/s² . 2 m + ½ (5 m/s 10 m/s² . 4 m

vD² = 7,5 m²/s²

Eso es imposible de resolver, y significa que el bloque, en realidad, no puede llegar al punto D. Si no llega a pasar por D, entonces es imposible que pase por E.

Cuando llega a C debe tener la misma velocidad que en A, o sea que no llega sino que pasa por C con una velocidad de 5 m/s hacia la derecha.

Sabemos que pasa por C y que no llega a D, de modo que la opción correcta es:

   
  ♦ Llega hasta un punto ubicado entre C y D y regresa a A.  
   

Averiguemos la altura de es punto de retorno, hR, donde el objeto se detiene y pega la vuelta.

m g hA + ½ m vA² =  m g hR

hR = g hA + ½ vA²

hR = 2 m + ½ (5 m/s/ 10 m/s²

hR = 3,25 m

   

 

  Ricardo Cabrera
PARA APRENDER MÁS: Conservativas.  
Algunos derechos reservados. Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización mar-20. Buenos Aires, Argentina.