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

 

 
55- Se lanza una piedra verticalmente hacia arriba, desde el suelo. Se observa que, cuando está a 15 m del suelo, viaja a 25 m/s hacia arriba.
Desprecie el rozamiento con el aire.
Mediante consideraciones energéticas, calcule:
     a) La velocidad con la que fue lanzada.
     b) La altura máxima que alcanzará.
   

Un ejercicio de conservación de la energía. Si se desprecia el rozamiento con el aire, la única furza que actúa durante la subida es la fuerza peso, que es conservativa. Entonces la energía mecánica se conserva.

Llamemos A la salida de la piedra desde el piso; B al punto intermedio en que pasa por los 15 metros y C el evento en que llega a su altura máxima. Espero que no te quepa duda de que EMA = EMB = EMC

Empecemos comparando el punto A con el B.

EMA = EMB

En A la energía es puramente cinética y en B potencial y cinética.

ECA = EPB

½ m vA² = m g hB + ½ m vB²

vA² = 2 g hB + vB²

vA² = 2 . 10 m/s² . 15 m + (25 m/s)²

   
  vA = 30,41 m/s  
   

Ahora comparemos el punto B con el punto C, donde la piedra alcanza su altura máxima y su velocidad se anula.

EMB = EMC

m g hB + ½ m vB² = m g hC

hC =  hB + ½ vB²/g

hC = 15 m + ½ (25 m/s)²/10 m/s²

   
  hC = 46,25 m  
   

Te habrás dado cuenta de que este ultimo cálculo también lo podría haber planteado comparando el momento A con el C. Yo preferí comparar con C porque ahí utilizo exclusivamente datos aportados por el enunciado, en cambio si comparo con A tengo que utilizar un dato -la velocidad en A- calculada previamente y, si me equivoqué en ese paso, estaré propagando mi error.

   

 

  Ricardo Cabrera
PARA APRENDER MÁS: Conservativas.  
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