Examen 1Ev2009p5- Conservación de la energía
En una montaña rusa, el cochecito, parte de una altura de 65m. Si no hay rozamiento, calcula la velocidad que llevará cuando se encuentra a una altura de 25m. Una vez que llega al suelo hay un tramo horizontal de vía, de manera que el coche se frena en 15m. Utilizando solo consideraciones energéticas, calcula la fuerza de frenado. Dato: masa=200kg; g=9,8m/s2
Solución:
Hay dos tramos en el movimiento: uno en el que no hay rozamiento y solo actúa la fuerza peso que es conservativa, por lo tanto Emecánica=cte y otro en el que sí que hay rozamiento, que será el que produzca el frenado.
Para el primer tramo: Emec=cte; Ec(inicial) + Ep(inicial) = Ec(final) + Ep(final)
0 + m.g.65 = mv2/2 + m.g.25; g(65-25)=v2/2; v=28m/s
En el segundo tramo sí hay rozamiento y por lo tanto, lo que tendremos que aplicar es:
WFroz = ΔEc; teorema de las fuerzas vivas
Froz.Δr.cos180=Ec(final)-Ec(inicial)
Cuando el cochecito llega al suelo su Ec=mg65 ( toda la energía potencial inicial se ha transformado en energía cinética )
Froz.15.(-1)=0-mg65; Froz=mg65/15; Froz=8493,33N
Tags: energía mecánica, energía potencial, fuerza conservativa, trabajo