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NO ME SALEN
EJERCICIOS RESUELTOS DE BIOFÍSICA DEL CBC
(Leyes de conservación, trabajo) |
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62- El gráfico de la figura adjunta representa
las energías mecánica y
potencial gravitatoria de un
objeto de 8 kg que es lanzado
hacia arriba por un
plano inclinado y rugoso
de 30° con respecto a la
horizontal, en función de la
altura h respecto del piso. |
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a) Calcule la velocidad
de lanzamiento, y la altura
máxima H alcanzada.
b) Determine la intensidad de la fuerza de
rozamiento (supuesta constante) que actuó
durante el ascenso. |
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Ah... parece redifícil, pero si sabés dónde mirar es una pavada. Tenés que mirar el origen de coordenadas, Ahí la energía mecánica vale 100 J y es puramente cinética, porque cuando la altura vale cero no hay energía potencial gravitatoria. Entonces:
100 J = ½ m vA²
vA² = 100 J / ½ 8 kg
Y después tenés que mirar en la posición H. El gráfico dice que en esa posición la energía mecánica es igual a la energía potencial gravitatoria y es igual a 80 J. O sea:
80 J = m . g . H
H = 80 J / 8 kg . 10 m/s²
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La segunda parte es un poquito más elaborada. Tenemos que suponer que la fuerza de rozamiento fue la única no-conservativa que actuó en el ascenso. Hecha esta suposición aplicamos el teorema del trabajo de las fuerzas no-conservativsa:
WRoz = WNo-C = ΔEM
WRoz= — 20 J
Como suponemos que esa fuerza es constante, podemos aplicar la definición de trabajo para fuerzas constantes.
WRoz= Roz . Δx . cos α
También supongamos que el rozamiento forma 180 grados con el desplazamiento. Y acá viene la parte nueva... un cacho de trigonometría. |
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Si recordás esa historia de SOH, CAH, TOA, acordarás conmigo que el seno del ángulo de 30° es igual al cateto opuesto (H), sobre la hipotenusa (Δx). Escrito en fórmula:
sen 30° = H / Δx
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De donde:
Δx = H / sen 30°
Δx = 1 m / 0,5
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| BONUS TRACK. Me extraña que el enunciado no te haya pedido esto que es muy sencillo pero aleccionador. En el mismo gráfico del enunciado tenés que representar la energía cinética. |
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| PARA APRENDER MÁS: |
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| Algunos derechos reservados.
Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización mar-20. Buenos Aires, Argentina. |
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