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

 

2.8- Se levanta un cuerpo de masa m a una altura h con velocidad constante y luego se lo deja caer libremente desde el reposo.
Grafique la energía potencial, cinética y mecánica del cuerpo en función de su altura y del tiempo.

Los gráficos en función de la altura tienen que ser necesariamente dos. Ya que el cuerpo sube con un tipo de movimiento y baja con otro, de modo que para cada altura hay dos valores de función (no sería una función si tratase de considerar los dos movimiento como uno solo). A la izquierda representé el S.R. desde el cual considero los movimientos, eso sí, debe ser el mismo para ambos (por principios religiosos).

Abajo te puse una lista de destacados, estoy seguro que no está agotada. Mandame por mail aquellas observaciones que se te ocurran y quieras compartir con los demás lectores.

   
   
  1. Los dos gráficos de altura tienen la misma escala, el de tiempo otra diferente ya que representan (el eje de ordenadas) magnitudes diferentes.
  2. Algo que a tus compañeros les cuesta mucho entender es cómo leer el segundo gráfico si de derecha a izquierda o de izquierda a derecha, porque claro el cuerpo se mueve desde el punto más alto hacia el más bajo. La respuesta es así: la pregunta no tiene sentido. Los gráficos no tienen una dirección de lectura, leelo el la dirección que se te cante, o salteado, o por partes, o en ambas direcciones, o a golpe de vista simultáneo. Los gráficos son almacenes de información donde la mercadería está guardada y no se mueve, la información esta quieta y dispuesta a que vos la leas cuando quieras y en orden que quieras. En fin... meditalo. Creo que cuento algo más sobre esta cuestión espinosa en el apunte gráficos.
  3. El valor relativo de la energía cinética (EC) inicial respecto de la energía potencial (EP) o la energía mecánica (EM) fue arbitrario, porque el enunciado no ofrece pistas ni datos para evaluar eso. Podría haberle dado un valor más alto, que fuese siempre mayor que la EP y sus gráficas no se cruzaran, pero elegí así, arbitrariamente, vaya a saber por qué.
  4. La EM siempre es suma de la EC más la EP (si no entendés qué es la suma de funciones, gráficamente hablando no sigas, hay una explicación en un recuadro amarillo en el problema que sigue).
  5. En el gráfico de energía en la bajada en función del tiempo es fácil predecir la curva de EP = f(t), ya que es pariente cercana de una función que estudiaste en profundidad en MRUV, precisamente caída libre, y= f(t) . Una cuadrática, ¿te acordás? La EM también es fácil de predecir ya que la caida LIBRE es conservativa, o sea EM es una constante. La EC no es tan fácil de predecir, pero conociendo previamente las otras dos, podemos construirla por diferencia. Alcanza con dibujar una curva simétrica en torno a un eje de simetría horizontal que pasa por EM/2.
   
     
    Ricardo Cabrera
DESAFIO: Construir nuevamente los tres gráficos pero incluyendo el dato ausente en el enunciado que consigné en negrita en el análisis 5.  
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