NO ME SALEN
PROBLEMAS RESUELTOS DE FÍSICA DEL CBC
(Leyes de conservación, trabajo, energía mecánica)
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| 2.7- Una cinta transportadora hace subir cajas
a velocidad constante por una pendiente inclinada
35° respecto la horizontal. Durante este proceso... |
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La energía mecánica de las cajas: |
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a) disminuye;
b) aumenta;
c) permanece constante. |
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La fuerza de rozamiento: |
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a) le quita energía;
b) le agrega energía;
c) no influye. |
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Supongo que tenés una buena idea de lo que es una cinta transporadora (en este caso elevadora) que es común verla actuar en el estibaje, o en la carga y descarga de camiones. Acá te hice un esquemita: |
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Respondamos de una: la energía mecánica de las cajas (o de cualquier otra cosa) es la suma de la energía cinética y la energía potencial.
EM = EC + EP
La energía cinética no cambia, ya que -lo indica el enunciado- las cajas avanzan a velocidad constante. Y la energía potencial (en este caso se trata de energía potencial gravitatoria) aumenta, ya que las cajas se elevan, ganan altura a medida que avanzan. |
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La energía mecánica de las cajas aumenta
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La segunda pregunta también podríamos contestarla a ciegas... pero te hice el DCL porque me parece muy aleccionador.
Las únicas tres fuerzas que actúan sobre cada caja son: su peso, P, (una fuerza conservativa que no agrega ni quita energía mecánica); el apoyo sobre la cinta, N, que permanentemente forma un ángulo de 90º con el desplazamiento y por lo tanto realiza un trabajo nulo que -por consiguiente- no puede cambiar la energía mecánica de las cajas; y la fuerza de rozamiento, Roz, que se convierte en la única candidata a ser la responsable del aumento de energía mecánica que dedujimos en el ítem anterior. |
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| Efectivamente, la fuerza de rozamiento es no conservativa, de modo que puede hacer variar la energía mecánica. En este caso la aumenta... y por si te cabe alguna duda se hace fácil ver que forma un ángulo de cero grados con el desplazamiento, de modo que realiza un trabajo positivo... o sea aumentando la energía mecánica de las cajas. |
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La fuerza de rozamiento le agrega energía
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Discusión: Este es un típico -y aleccionador- caso en el que la fuerza de rozamiento es la responsable de hacer avanzar a las cajas (contrariamente al clamor popular de que el rozamiento se opone al movimiento). Es gracias al rozamiento, y no a pesar del rozamiento que las cajas suben. Si te cabe alguna duda... imaginá qué pasaría si hecháramos aceite sobre la cinta.
DESAFIO: ¿De dónde sale la energía que el rozamiento le aporta a las cajas? |
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Se permite su reproducción citando la fuente. No me salen es la única colección de ejercicios resueltos producido con normas internacionales de calidad y asepsia. Última actualización jun-08. Buenos Aires, Argentina. Vencimiento oct-2074. |
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