La figura muestra la trayectoria seguida por un esquiador de 70 kg durante una competencia. Calcular: a) La disminución de energía potencial gravitacional del esquiador en el tramo AB b) La energía cinética en B c) El aumento de energía potencial gravitacional en el tramo BC d) La energía cinética en C y D e) Si la energía cinética del esquiador al pasar por el punto D fuera de 5x10^4 J, cuanta energía se ha transformado n energía térmica por causa del rozamiento.
Respuestas
a) La disminución de energía potencial gravitacional del esquiador en el tramo AB es : ΔEp= - 137200 J
b) La energía cinética en B es : EcB = 137200 J .
c) El aumento de energía potencial gravitacional en el tramo BC es:
ΔEp = 68600 J
d) La energía cinética en C y D es : EcC= 68600 J ; EcD= 343000 J .
e) Si la energía cinética del esquiador al pasar por el punto D fuera de 5x10^4 J, la energía que se ha transformado en energía térmica por causa del rozamiento es: ΔEcD = 293000 J .
Las energías tanto cinética como potencial gravitatoria se calculan mediante la aplicación de sus fórmulas respectivas, de la siguiente manera:
Se adjunta la figura correspondiente al enunciado para su solución.
a) ΔEp = m*g * ( hB -hA ) = 70 Kg *9.8 m/seg2 * ( 300m -500 m)
ΔEp= - 137200 J
b ) Energía cinética en B :
EmA = EmB ⇒ EcA + EpA = EcB +EpB
m*g*hA = EcB + m*g*hB
EcB = m*g*( hA -hB)
EcB = 70Kg*9.8m/seg2* ( 500 m-300m )
EcB = 137200 J .
c) El aumento de energía potencial gravitacional en el tramo BC es:
ΔEp = m*g*( hC -hB )
ΔEp = 70 Kg *9.8 m/seg2 * ( 400m -300 m )
ΔEp = 68600 J
d) La energía cinética en C y D :
EmB = EmC
EcB +EpB = EcC + EpC
137200 J + 205800 J = EcC + 274400J
EcC= 68600 J
EmC = EmD
EcC + EpC = EcD + EpD
343000 J = EcD
e) Si EcD= 5*10^4 J = 50000 J
ΔEcD = 293000 J
