NO ME SALEN
PROBLEMAS RESUELTOS DE FÍSICA DEL CBC
(Leyes de conservación, trabajo)
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Adicional NMS 39* - El gráfico de la figura representa la fuerza resultante R que actúa sobre un cuerpo de 6 kg, que se mueve sobre una recta paralela |
al eje x, en función de su posición. Se sabe que, en la posición x=0, la velocidad del cuerpo es 2 m/s.
Se pide hallar: a) El trabajo de la fuerza resultante desde X= 0m hasta X= 20m
b) La velocidad después de haber recorrido 30 m. |
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| * Este ejercicio formó parte del 2do. examen parcial de Física del CBC tomado el 17 de junio de 2014. Para ver el tema de examen completo hacer click acá. |
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El trabajo de la resultante lo debemos lo podemos conocer integrando el área bajo la curva, ya que se trata de una fuerza variable, tal como lo muestra el gráfico. Las áreas son sencillas de calcular. |
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| El tramo desde 0 m hasta 20 m es un trapecio. (Si no recordás cómo calcular el área de un trapecio podés dividirlo en dos sectores: un rectángulo abajo y un triángulo arriba). Y su área vale: |
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Para responder la segunda pregunta aplicamos la ley de conservación de la energía cinética,el trabajo de la resultante es igual a la variación de energía cinética:
WRes 0-30 = ΔEC 0-30
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Donde el trabajo de la resultante lo calculamos con el mismo criterio que antes. Ahora sólo resta sumar el trabajo entre 20 m y 30 m que vale (es un triángulo) 30 J. O sea que ese trabajo vale 110 J... tenelo presente.
La energía cinética en la posición 0 m se puede calcular a partir de los datos del enunciado: |
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EC0 = ½ m v0²
EC0 = ½ 6 kg (2 m/s)²
EC0 = 12 J
Ahora podemos conocer la energía cinética en la posición final, 30 m.
EC30 = WRes 0-30 + EC0
EC30 = 110 J + 12 J
EC30 = 122 J
Recordando que esa energía cinética es igual a:
EC30 = ½ m v30²
Despejamos la velocidad y ya:
v30² = 2 . EC30 / m
v30² = 2 . 122 J / 6 kg
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ESAFIO: ¿Cuánto vale la velocidad en la posición 20 m? |
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Se permite su reproducción citando la fuente y haciendo reproducciones decentes... fotocopias berretas en blanco y negro serán decomisadas. Última actualización jun-14. Buenos Aires, Argentina. |
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