NO ME SALEN
PROBLEMAS RESUELTOS DE FÍSICA DEL CBC
(Leyes de conservación, energía mecánica)

 

2.4- Un Joule es aproximadamente el trabajo necesario para elevar una manzana grande una altura de 50 cm. Discutir esta afirmación. Una manzana de 200 g proporciona al ingerirla unas 100 cal (418 J). Nuestros músculos transforman en trabajo mecánico sólo un 20% de la energía asimilada. ¿Se podrá levantar una bolsa conteniendo 50 manzanas hasta 2 m de altura, ingiriendo solamente una de ellas y manteniendo constantes las reservas del organismo? ¿Hasta qué altura se podría llegar?

Perdón, pero... ¿discutirla con quién? te explico: discutirla con vos mismo. O sea, los que estamos en la Física nos creemos que todos los demás son tan locos y autistas como nosotros. Que nos la pasamos discutiendo asuntos con nosotros mismos (cada uno con sigo mismo)... ¡Y no nos ponemos de acuerdo! Lo peor de todo es que acá te piden que discutas una afirmación... ¡y no hay tal cosa que discutir! Sencillamente, hay que dar por ciertas las dos afirmaciones, y responder las preguntas.

   

Bueno, pasemos a la Física. Si nos comemos una manzana incorporamos 418 J, que usamos para diferentes cosas (por ejemplo, para pensar). Nuestros músculos pueden aprovechar sólo la quinta parte, el 20 %, de esa energía que nos llega en forma de energía química y transformarla en energía mecánica. O sea que si nos morfamos una manzana nuestros músculos disponen de una energía, Em...

Em = 418 J . 1/5

Em = 84 J

   

Ahora vamos a ver qué pueden hacer nuestros músculos con esa energía. Si cada manzana pesa 200 g, 50 manzanas poseen un peso de 10 kg. Para elevar una bolsa de 50 manzanas hay que incorporarle energía, que quedará almacenada en forma de energía potencial, Ep...

Ep = m . g . h = 10 kg . 10 m/s² . 2 m

Ep = 200 J

   
  Em < Ep , no alcanza  
   

La altura máxima a la que podríamos levantar las 50 manzanas sin usar una gota más de la energía disponible al comer una de ellas, es

Em = Ep' = m . g . h' = 84 J

De ahí despejamos esa altura incógnita y obtenemos:

h' = Em / m . g

h' = 84 J /10 kg . 10 m/s²

  Advertencia sobre defecto de tipeo en
No me salen
  h' = 0,84 m  
  

En realidad un poquito más, porque no son 50 manzanas: son 49, porque una nos la comimos, leé bien el enunciado.

   

DISCUSION: Si las manzanas acumulan energía al estar más elevadas... ¿Será más energético comer manzanas en la terraza que en la vereda?

  Ricardo Cabrera
DESAFIO: ¿Cuánto valdrá la "densidad calórica" de la manzana?  
Algunos derechos reservados para evitar siniestros. Se permite su reproducción citando la fuente. Si no citás la fuente es porque sos una manzana podrida. Última actualización abr-10. Buenos Aires, Argentina.