• Asignatura: Física
  • Autor: jamiyadri99
  • hace 8 años

supon que te encuentras en el tren de una montaña rusa de 1000 kg de masa a punto de iniciar tu viaje. un mecanismo hidraulico lanza el tren y lo acelera de 0 a 206 km*h en 3,5 s a lo largo de un tramo horizontal. al final del tramo, el tren sube hasta la sima de una torre de 139 m de altura .
Calcula: a. la potencia suministrada por el sistema de lanzamiento hidraulico. b. la velocidad con la que llegas a la cima de la torre.

Respuestas

Respuesta dada por: judith0102
39

 Datos :

  m = 1000 Kg

  Vo = 0

  Vf  = 206 Km / h

   t = 3.5 seg

   h = 139 m

   Calcular :

    a)  P ( potencia ) =?

    b) Vf ' ( velocidad con que llega a la cima de la torre ) = ?

          Solución :


                      Transformación de unidades :


                           206 Km / h * 1000 m / 1 Km * 1 h / 3600 s = 57.22 m / s


                            Formula de Potencia :

                                  P = W / t 

                           Formula de Trabajo :

                                  W = F * d 

                      Formulas de movimiento uniformemente variado :

                            Vf = Vo + a * t

                             Vf² = Vo² + 2 * a * d

                              d = Vo * t + a * t² / 2


               Se procede a calcular la aceleración del tren :


                                      Vf - Vo             57.22 m / s - 0 m / s
                             a = __________ = __________________
                                          t                              3.5 s


                             a = 16.3485  m / s²


                          Ahora, se calcula la fuerza :


                             F = m * a


                             F = 1000 Kg * 16.3485 m / s²


                             F =  16348.5 New


       Luego se calcula la distancia que recorre el tren horizontalmente :


                      d = Vo * t + a * t² / 2


                      d = a * t² / 2


                      d = 16.3485 m /s² * ( 3.5 s )² / 2


                       d = 100.13 m .


                       Se calcula el trabajo :


                             W = F * d


                             W = 16348.5 New * 100.13 m


                             W = 1636975.305 joules.


                     P = W / t                  Potencia del tren


                     P = 1636975.305 joules / 3.5 s 


                     P =  467707.23 vatios .    Parte a )


               Parte b)


          Como el tren sube hasta la cima de la torre de 139 m, entonces

         la velocidad con que llega a la cima de la torre es cero  Vf ' = 0 ,el 

         enunciado del problema indica que no sube mas ,quiere decir que

        se detiene en la cima . 

          

                     

                          



             

                        

    





  
Respuesta dada por: Matematecus
11

Respuesta

Datos:

m:1000 kg

V¤: 0

V: 206 km/h : 57,22 m/a

t: 3,5 s

h: 139 m

P:?

V con la que llega a la cima:?

La primera incógnita es la potencia para esto usamos la fórmula P:m*g*v que es igual a P:F*v pero nos falta conocer la fuerza que es F:m*a para esto usamos la fórmula de la aceleración a:Vf-V¤/t quedaría esto así:

P:m*g*v

P:F*v

a:Vf-V¤/t

a:57,22m/s -0/3,5s

a:57,22m/s /3,5s

a:16,34m/s^2

Una vez que ya tengola aceleración renplaso en la fórmula de fuerza:

F:m*a

F:1000kg*16,34m/s^2

F:16340N

Como ya tengo la fuerza la reemplazo en la fórmula de potencia

P:F*v

P:16340N*57,22m/a

P:934974,8 Watt

ya está resuelto el literal a mis falta el b

Para sacar la velocidad con la que llegó a la cima consideramos a la velocidad final que usamos para resolver elliteral a como si fuera la velosidad inicial ya que ablanos de otro tramo del trayecto de esta manera de enprea esta fórmula

Vf^2: V¤^2 -2*g*h

Vf^2:(57,22m/s)^2 -2*(9,8m/s^2)(139m)

Vf^2: 3274,13m^2/s^2 - 2724,4m^2/s^2

Vf^2: 549,73 m^2/s^2

Por último sólo sacamos la raíz cuadrada de cada miembro de la ecuación de esta manera queda la respuesta

Vf: 23,45 m/s

Y ya está resuelto el literal b espero que te sirva

Explicación:

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