Un trineo de 60kg de desliza desde el reposo hasta el fondo de una pendiente de 45m de longitud y 28° de inclinación. Una fuerza de fricción de 150N actúa en toda esa distancia ¿Cual es la energía total de la cumbre y al pie de la pendiente? ¿Cuál es la velocidad que alcanza el trineo en el punto más bajo?
Respuestas
DATOS :
m = 60 kg
Vo=0
L = 45 m
α = 28º
Froce = 150 N
E total =? en la cumbre y al pie de la pendiente .
Vf=? en el punto más bajo .
SOLUCIÓN :
Para resolver el ejercicio se procede a aplicar el principio de energía mecánica, en este caso la variación de la energía mecánica es igual al trabajo de la fuerza de roce en el trayecto desde la cumbre hasta el pie de la pendiente , de la siguiente manera :
W Froce = Emf - Emo
Froce * d * cos180º = m* Vf²/2 - m * g * h
Sen 28º = h/45 m
h = 45m * sen 28º = 21.12 m
150 New* 45 m * cos 180º = 60 Kg * Vf²/2 - 60 Kg * 10 m/seg²* 21.12 m
-6750 Joules= 30 Kg * Vf² - 12672 joule
Vf= 14.05 m/seg . en el punto más bajo.
La energía total en la cumbre es de : 12672 joules .
La energía total al pie de la pendiente : 5922 Joules .