Un ladrillo de 850g se masa es tumbado accidentalmente por un obrero desde un andamio a una altura de 6m ?cual es la energia cinetica del ladrillo en el instante en que el obrero lo tumba ? ?cuanto vale la energia mecanica del ladrillo a 3m del suelo? ?con que velocidad llega el ladrillo al suelo? Explique lo mejor posible por favor
Respuestas
La energia cinetica del ladrillo en el instante en que el obrero lo tumba (estando en reposo) a una altura de 6m, es Ec = 0
La energia mecanica del ladrillo a 3m del suelo es Em = 28.26 Joul
La velocidad con la que llega el ladrillo al suelo es Vf = 10.84 m/s
Para calcular la energía cinética del ladrillo en el instante en que el obrero lo tumba debemos conocer la velocidad del ladrillo, la cual suponemos que es cero pues el ladrillo se encuentra en reposo:
- Ec = 0
Para calcular la energía mecánica a tres metros del suelo primero hay que hallar su velocidad en este punto, para lo cual usamos la siguiente ecuación de MRUV:
- Vf² = Vo² + 2 * g * d
- Vf² = 0 + 2 * 9.8m/s² * 3m
- Vf² = 58.8m²/s²
- Vf = 2.77 m/s
Conociendo esta velocidad y la altura del ladrillo calculamos su energía mecánica, sumando su energía cinética mas la potencial:
- Em = Ec + Ep
- Em = (1/2) * m * V² + m * h * g
- Em = 0.5 * 0.85Kg * (2.77 m/s)² + 0.85Kg * 3m * 9.8m/s²
- Em = 3.26 Joul + 25.0 Joul
- Em = 28.26 Joul
Para hallar la velocidad con la que el ladrillo llega al suelo podemos usar el principio de la conservación de la energía mecánica. La energía mecánica antes de caer (Ec + Ep) debe ser igual a la energía mecánica antes de tocar el suelo (Ec + Ep). Entonces:
- Emi = Emf
- Epi = Ecf
- m * h * g = (1/2) * m * Vf²
- h * g = (1/2) * Vf²
- 6m * 9.8m/s² = 0.5 * Vf²
- Vf² = 117.6m²/s²
- Vf = 10.84 m/s