Question

Un ciclista que participa de una prueba contra reloj, desarrolla una fuerza constante de 45N durante los primeros 300m de recorrido hasta adquirir una cierta velocidad. Si las masas de ciclista y de su bicicleta son, respectivamente, entre 75kg y 18kg y suponiendo que no hay pérdidas energéticas en las transformaciones que se presentan (rozamiento, resistencia del aire, entre otros). Calcule: a) El trabajo realizado por el ciclista b) La velocidad del ciclista en ese momento c) La energía cinética alcanzada a los 300m

Answer 1

El trabajo realizado por el ciclista es igual a:

W = 13500 J

La velocidad del ciclista a los 300m es igual a:

Vf = 17.04 m/s

La energía cinética a los 300m es igual a:

Ec = 13500 J

El trabajo realizado lo calculamos por definición:

• W = F * d * cos(α)
• W = 45N * 300m * cos(0°)
• W = 13500 J

Si el ciclista inicia su carrera desde el reposo y como el trabajo realizado es igual a la variación de la energía cinética, tenemos la siguiente ecuación:

• W = Ecf - Eci
• 13500J = (1/2) * m * Vf² - 0
• Vf² = 2* (13500J) / 93Kg
• Vf = 17.04 m/s

Entonces podemos calcular la energía cinética:

• Ec = (1/2) * m * Vf²
• Ec = 0.5 * 93Kg * ( 17.04 m/s)²
• Ec = 13500 J