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Principio de conservación de la energía mecánica
Correspondiente a 1º de BACHI, resolveremos un ejercicio de física. En este caso, correspondiente a DINAMICA, un PLANO INCLINADO sin ROZAMIENTO. Nos preguntan la altura final que alcanzará un bloque que se encuentra a una velocidad de 5 m/s al comienzo de su subida por un plano inclinado de 20º sin fricción (rozamiento).
Debido a que no existe rozamiento, podremos aplicar el Principio de Conservación de la Energia Mecanica. Este, dice que la energía mecanica es constante y, por tanto, la energia mecánica inicial será igual que la final. Plantearemos la ecuación correspondiente a partir de las energías cinetica (1/2mv²) y potencial (mgh), y despejaremos la altura que alcanzará. Comprobaremos que no necesitamos conocer la masa del cuerpo, ni el grado de inclinación (pendiente) del plano inclinado.
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Foro de preguntas y respuestas
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Irviure
el 14/1/19Hola. En el problema pone como dato 20º de ángulo, no se usa?
Antonio Silvio Palmitano
el 15/1/19Observa que la pregunta del problema es la altura (h) que alcanza el bloque al desplazarse sobre el plano inclinado, y como la altura es vertical, entonces tienes que no es necesario emplear el valor del ángulo de inclinación.
Pero, observa que si te pidiesen calcular la distancia (L) recorrida por el cuerpo en su ascenso por el plano inclinado, ahí sï tendrías que emplear el valor del ángulo:
senθ = h/L,
aquí multiplicas por L y divides por senθ en ambos miembros, y queda:
L = h/senθ,
y solo tendrías que reemplazar el valor de la altura alcanzada por el cuerpo que ha calculado David, y el valor del ángulo de inclinación, para luego hacer la cuenta con tu calculadora.
Espero haberte ayudado.
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SCARK NBT
el 4/1/19Hola no se si me podría ayudar con este problema .
debo sacar el diagrama de cuerpo libre del ejercicio 4.69 literal (c)
y la tensión remplazando valores con sus fuerzas actuantes como lo hago?
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Estrella Puchetta
el 18/12/18Hola,me dieron un ejercicio pero no lo entendí dice: imagina que te dejas caer de una altura de 1,55 sobre una cama elástica que se comprime 50cm
Con que velocidad cae sobre la cama elástica?
Con que velocidad sales disparado hacia arriba?
Antonio Silvio Palmitano
el 18/12/18Establece un sistema de referencia con eje de posiciones (alturas) OY vertical con sentido positivo hacia arriba, y con origen en el nivel en el cuál la cama elástica está relajada.
Luego, observa que tienes tres instantes importantes, para los que planteamos las expresiones de las energías potencial gravitatoria y cinética de traslación de la persona, y de la energía potencial elástica de la cama:
1)
La persona está a punto de dejarse caer hacia la cama elástica:
EPg1 = M*g*h,
EC1 = 0 (la persona está en reposo),
EPe1 = 0 (la cama elástica está relajada);
2)
La persona está a punto de tocar la cama elástica:
EPg2 = 0 (la persona está a nivel del origen de coordenadas),
EC2 = (1/2)*M*v22,
EPe2 = 0 (la cama elástica está relajada),
aquí sumas las tres cantidades, y la energía mecánica
3)
La cama elástica está comprimida:
EPg3 = -M*g*y3 (la persona está "hundida" en la cama elástica),
EC3 = 0 (la persona está en reposo,
EPe3 = a determinar (la cama elástica está comprimida).
a)
Planteas conservación de la energía entre los dos primeros instantes, y queda:
EPg2 + EC2 + EPe2 = EPg1 + EC1 + EPe1,
cancelas términos nulos, y queda:
EC2 = EPg1,
sustituyes expresiones, y queda:
(1/2)*M*v22 = M*g*y1,
multiplicas por 2 y divides por M en ambos miembros, y queda:
v22 = 2*g*y1,
extraes raíz cuadrada (positiva) en ambos miembros, y queda:
v2 = √(2*g*y1),
que es la expresión del módulo de la velocidad de la persona justo antes de tocar la cama elástica (observa que solo queda que reemplaces valores y hagas el cálculo).
b)
Luego, observa que por conservación de la energía mecánica entre los dos últimos instantes, tienes que toda la energía mecánica de la persona al tocar la cama (en realidad solo cinética de traslación) pasa a energía potencial gravitatoria de la persona y a energía potencial elástica de la cama en el tercer instante;
y luego, también por conservación de la energía, tienes que la persona recupera su energía cinética cuando está a punto de abandonar la cama elástica y comenzar su ascenso, y observa que lo hace con velocidad con sentido hacia arriba, cuyo módulo también es v2, cuyo valor ya tienes calculado en el inciso anterior.
Espero haberte ayudado.
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Marta Pérez Paredes
el 26/5/18
Hola, en el ejercicio N°15 no consigo entender que tengo que hacer en el apartado C , Podría ayudarme? Mi profesora nos dió los resultados pero no se como hay que resolverlo.gracias
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Victor Gomez
el 8/3/18 -
Ines Martinez
el 6/2/18Cinco bolas de metal de la misma grandaria pero de diferente massa se dejan caer sobre un recipiente que contiene arena húmeda. Las alturas desde donde caen son las siguientes: 40 cm de 1 kg, 30 cm de 1 kg, 30cm de 2 kg, 20 cm de 2 kg, 10 cm de 4 kg. A) Cual hará el agujero más grande? B) Cual dejará menos marca?
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Alicia
el 1/2/18Alguien me podría resolver este ejercicio. Gracias.
Se dispara una piedra de 0,5 gramos a una velocidad de 5m/s. Si se lanza con 53º de inclinacion con la horizontal. calcula el punto mas alto.
(El problema se tiene que hacer mediante energías)
Raúl RC
el 2/2/18Para dudas que no tienen que ver explicitamente con este vídeo, debes usar FORO GENERAL de física
Se trata además, de que DESPUES DE IR A CLASE (ver los vídeos relacionados con vuestras dudas) envíes dudas concretas, muy concretas. Y que nos envíes también todo aquello que hayas conseguido hacer por ti mismo. Paso a paso, esté bien o mal. No solo el enunciado. De esa manera podremos saber cuál es tu nivel, en que podemos ayudarte, cuales son tus fallos.... Recuerda que el trabajo duro ha de ser tuyo. Nos cuentas ¿ok?
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Andres Sampayo
el 6/9/17¿como se podria hacer si la existe un coeficiente de rozamiento?, o como se podria hacer este ejercicio
Una caja de 10.0 kg de masa se jala hacia arriba de un plano inclinado rugoso con una rapidez inicial de 1.50 m/s. La fuerza del jalón es 100 N paralela al plano, que forma un ángulo de 20.0° con la horizontal. El coeficiente de fricción cinética es 0.400 y la caja se jala 5.00 m. a) ¿Cuánto trabajo invierte la fuerza gravitacional en la caja? b) Determine el aumento en energía interna del sistema caja–plano inclinado debido a fricción. c) ¿Cuánto trabajo invierte la fuerza de 100 N en la caja? d) ¿Cuál es el cambio en energía cinética de la caja?
e) ¿Cuál es la rapidez de la caja después de jalarse 5.00 m?
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Kristina Alekova
el 8/8/16 -
Wail El Akid
el 9/3/16Perdon que te pregunte siempre que la Fr = 0 que no haya, es Ec0 = Epf siempre se prduce este este caso cuando no hay Fr?
Y cuando la fuerza de rozamiento no sea 0 que hacemos?
David
el 10/3/16¿¿?? En el video aclaro frecuentemente que si la fuerza de rozamiento es 0, lo que se cumple es que Emo=Emf...
Si Fr≠0.... FISICA - Trabajo de Rozamiento -
Diegalesss
el 22/2/16 -
Patri
el 7/6/15Hola David,tengo un problema con el siguiente ejercicio
Es el ejercicio numero 14 y era para ver si me podías echar una mano en el apartado A sobre todo,que nose como sacar la energía cinetica para hallar la mecánica
David
el 7/6/15Para dudas que no tienen que ver explicitamente con el vídeo, lo ideal es que uséis los foros generales de matemáticas, física y química
Se trata ADEMÁS de que DESPUES DE IR A CLASE (ver los vídeos relacionados con vuestras dudas) enviéis dudas concretas, muy concretas. Y que nos enviéis también todo aquello que hayais conseguido hacer por vosotros mismos. Paso a paso, esté bien o mal. No solo el enunciado. De esa manera podremos saber vuestro nivel, en que podemos ayudaros, cuales son vuestros fallos.... Y el trabajo duro será el vuestro. #nosvemosenclase Nos cuentas ¿ok? BESOS!
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PABLO
el 20/5/15Hola David se me plantea la siguiente duda mi objeto se desliza, me dan masa,velocidad inicial , grados y sin rozamiento.Me preguntan E.cinetica cuando ha recorrido 4m ,pero me lo resuelven diciendome que : en el instante inicial
1/2mv+mgh=1/2mv+mgs sin 45ª ¿Si aqui tampoco hay rozamiento porque me ponen el angulo? En el video no se tiene encuenta por que aqui si? -
Alejandro
el 23/2/15Tengo este problema: Un trineo de 4000 g se le da una velocidad inicial de 1000 cm / s en la parte superior de una pendiente 34° Si uk = 0,2, hasta qué punto es necesario que el trineo viaje hasta que su velocidad alcance 30.000 mm / s?
David
el 23/2/15Para dudas que no tienen que ver explicitamente con el vídeo, lo ideal es que uséis los foros generales de matemáticas, física y química
Por otro lado, echale un vistazo a los videos de PLANO INCLINADO...
Plano inclinado
No puedes aplicar PRINCIPIO DE CONSERVACION DE LA ENERGIA MECANICA porque hay rozamiento... Tambien pueden venirte bien los de TRABAJO de ROZAMIENTO...
Trabajo mecánico -
Jose Luis Peñarrubia
el 7/2/15
