Trabajo y energía mecánica en un plano inclinado
Un coche de 700kg de masa está subiendo por una cuesta. En un punto lleva una velocidad de 15m/s y en otro punto posterior 40m más alto, su velocidad es de 10m/s. Determinar:
a) Variación de energía mecánica que ha experimentado
b) Trabajo que se ha realizado sobre el coche
c) Trabajo realizado por la fuerza peso
Solución:
a) Emec=Ec+ Ep
Emec(inicial) = Eci + Epi = 700.152/2 + 700.9,8.0 = 78750J
Emec (final) = Ecf + Epf = 700.102/2 + 700.9,8.40 = 309400J
ΔEmec = Emec (final) – Emec (inicial) = 309400J – 78750J = 230650J
b) El trabajo total realizado sobre el coche se puede calcular aplicando el teorema de las fuerzas vivas: W=ΔEc=Ec(final) – Ec(inicial) = 700.102/2 – 700.152/2 = -43750J
c) Puesto que el peso es una fuerza conservativa, el trabajo realizado por esta fuerza se puede calcular como: W=-ΔEp=Ep(inicial) – Ep(final) = 0 – 700.9,8.40=-274400J
El trabajo es negativo, como cabía esperar, puesto que se opone al desplazamiento.
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