Volver a Fisica 3
home | másdetrabajoyenergía | otrostemasdeFísica | leccionesdelmaestroCiruela | tonterías | @
NOMESALEN
PROBLEMASRESUELTOSDEFÍSICADELCBC
(Leyesdeconservación,energíamecánica,choqueexplosivo)
AdicionalNomesalenE5*Sobreunasuperficiehorizontalsinrozamiento,un
resortedeconstanteelásticak=0,3N/mestácomprimido10cmentredos
masasde0,5kgyde1kg.Sidejamosdecomprimirelresorte:
a)¿Cuáleslaenergíacinéticadelosdoscuerposdespuésdesepararsedel
resorte?
b)¿Cuáleslaenergíacinéticadecadacuerpo?
*Esteejerciciosetomóenun2do.examenparcialenCiudadUniversitariaenjuliode
2007.Esmuyinteresanteenvariosaspectos.porunladoaparecenlassimetrías
temporales(elantesyeldespués)queacreditanesode"choqueexplosivo"yporotro
ladolasleyesdeconservacióndeenergíaydecantidaddemovimiento.
Siempreunesquemaaclarayordenalostantos.Aprendéahacerlos,esunapavada.No
estánacásóloparaquevosentiendasdequétehablo.Están,también,paraque
aprendasacomunicarlafísica,comunicarlaciencia.
Cuandoelresortesesuelta
empujaaamboscuerpospor
igual,conlamismafuerzay
duranteelmismotiempo.El
procesoesdemasiadocomplicado
comoparahacerdescripciones
físicasdelascualesextraer
resultados.Esmuchomásfácil
compararenergéticamenteel
antesconeldespués.
Lavariacióndeenergíamecánicaentreelantesyeldespuésdebeserigualaltrabajo
delasfuerzasnoconservativasquehayanactuadoduranteelproceso.Ennuestrocaso:
nohuboninguna.
ΔE
Mad
=W
Fnc
E
Md
—E
Ma
=0
E
Md
=E
Ma
Laenergíamecánicaantesdedestrabarelresorteespuramenteelástica(loscuerpos
estánquietos).Ylaenergíamecánicadespuésdeliberadoelresorte(cuandoyanotoca
aloscuerpos)espuramentecinética,yesporquequepreguntaelitema)delejercicio.
Lavoyallamarenergíacinéticatotal,E
CT
,paradistinguirladelasenergíassobrelas
quesepreguntadespués.
E
Md
=½kΔx²
E
CT
=½kΔx²
E
CT
=½0,3N/m(0,1m)²
E
CT
=0,0015J
(ojosdesorpresa:¿tanfácilera?)
Lasegundapreguntanosvaadarunpocomásdetrabajo,perovaldrálapena.Eltema
eselsiguiente:esaenergíacinéticatotalqueacabamosdeaveriguareslasumadelas
energíascinéticasdecadacuerpo.¿Cuántovaleladecadauno?Porunladosabemos
que...
E
CT
=E
CA
+E
CB
supongamosqueelcuerpoAeselde1kgyBelde0,5kg.Comolosnúmerosme
traenciertaalergiamevoyaconformarconlaideadequem
A
=2m
B
.
Porotroladoqueentodaexplosión(comoencualquierchoque)seconservalacantidad
demovimientototalantesydespuésdelaexplosión.
p
Ta
=p
Td
Lacantidaddemovimientoantesdesoltarseelresorteeracero(todoestabaquieto).Y
lacantidaddemovimientodespuéssereparteenloscuerposenformaequitativa,para
quesusumaseacero.
p
TdA
=p
TdB
m
A
v
A
=m
B
v
B
oloqueeslomismo
2m
B
v
A
=m
B
v
B
dedondeconcluimosque
2v
A
=v
B
conestainformacióninteresantevuelvoalaecuacióndeenergía.Aver...
E
CT
=½m
A
v
A
²+½m
B
v
B
²
E
CT
=½m
A
v
A
²+½(½m
A
)(2v
A
)²=3E
CA
E
CA
=0,0005J;E
CB
=0,0010J
(llegamos)
Elcuerpomáslivianosaledespedidomásvelozmente.Comoenlaenergíacinética
cuentamáslavelocidadquelamasa(lavelocidadapareceelevadaalcuadrado)el
repartodeenergíaterminafavoreciendoalcuerpomásliviano.¡Ynoimportabacuánto
valíanlasmasas,sinolarelaciónentreellas!
DESAFIO:Sinhacercuentasyen30segundos:¿cuántovaldrálaenergíatotalsiel
resortetuvieseunaconstanteeldoblequeladelproblema?En60segundos:¿cuántosi
elresortesehubiesecomprimidoeldoblequeenelproblema?En23segundos:¿cuánto
másenergíaqueelotrotendríauncuerposielprimerofuese23vecesmásmasivo?
Algunosderechosreservados.Seprohibeterminantementeimprimirenblancoynegroy
sincitaralautorquesiguetomandomate.Últimaactualizaciónjun07.BuenosAires,
Argentina.
TRABAJO Y ENERGIA, teoria energia cinetica.pdf
browser_emoji Estamos procesando este archivo...
browser_emoji Lamentablemente la previsualización de este archivo no está disponible. De todas maneras puedes descargarlo y ver si te es útil.
Descargar
. . . . .