Un disco de goma de 0.20 kg se desliza por un piso sin fricción con una rapidez de 10 m/s.
CASO 1
Choca contra un muro blando y se detiene. El trabajo neto efectuado por en el disco es:
A) – 20J B) -10J C) 0J D) 20J
CASO 2
Choca contra una pared y rebota con una rapidez de 10 m/s en dirección contraria y se detiene. El trabajo neto efectuado por en el disco es:
A) – 20J B) -10J C) 0J D) 20J
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Respuestas
El trabajo efectuado por el disco de goma al chocar contra un muro y detenerse es W = -10 J. En tanto que si rebota en sentido contrario con una rapidez de 10 m/s efectua un trabajo W = 0 J.
En ambos casos aplica El Teorema del trabajo y la energía. Este teorema relaciona estos dos conceptos. Establece que "El trabajo neto efectuado por una fuerza sobre una partícula es equivalente al cambio de energía cinética que sufre".
W = K₂ - K₁ = (1/2)(m)(Vf² - Vo²) Siendo:
W: Trabajo
K; Energía cinética
m: Masa
Vf: Rapidez final
Vo: Rapidez inicial
Caso 1 => W = (1/2)(0,20)(Vf² - Vo²) ; Vf = 0 porque se detiene
W = -(1/2)(0,20)(10)²
W = -10 J
Caso 2 => W = (1/2)(0,20)(Vf² - Vo²) ; Vf = Vo = 10 m/s
Por lo tanto Vf² - Vo² = 10 - 10 = 0 y en consecuencia
W = 0 J