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

 

Adicional 47*- El gráfico muestra la componente horizontal de la fuerza resultante en función de la posición que actúa sobre un cuerpo de 2 kg de masa en movimiento rectilíneo horizontal. Al alcanzar la posición x = 8 m,la velocidad del cuerpo es de 6 m/s. Calcular el valor de la velocidad en la posición x = 0.

*Este ejercicio formó parte del final de Biofísica tomado el 14 de diciembre de 2018. Para ver el examen completo haga click ACÁ.
   

Si estás pensando en resolver este ejercicio por consideraciones cinemáticas es que no estudiaste trabajo y energía... que es recontra súper fácil.

Tenés que saber dos cosas. Primero, que la variación de energía cinética es igual al trabajo de la resultante.

WRes = ΔEc

Segundo que en un gráfico fuerza-posición, el área encerrada bajo la curva representa, justamente, el trabajo de esa fuerza, que en este caso es la resultante como lo indica el enunciado (componente horizontal de la fuerza resultante, es la resultante).

De modo que para calcular ese trabajo, sencillamente, hay que calcular el área encerrada bajo la curva entre las posiciones 0 y 8 m.

   

Es muy sencillo si lo dividís en superficies geométricas: abajo hay dos rectángulos y arriba un triángulo. El área del rectángulo es lado por lado y el de un triángulo, base por altura sobre dos.

Calculamos las tres áreas y las sumamos... nos da 32 J. (Acordate que N.m = J)

   

Ahora operamos:

WResΔEc0-8

WResEc8 Ec0

Ec0Ec8 WRes

½ m v0m²½ m v8m² WRes

½ 2 kg v0m² ½ 2 kg (6 m/s — 32 J

v0m² ( 36 J — 32 J ) / kg

v0m² 4 J/kg

   
 
v0m 2 m/s
 
   

 

   
DESAFIO: ¿Por qué la componente x de la resultante es la resultante?   Ricardo Cabrera
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