Question

2. Un esquiador de masa v1 kg (m) se desliza por una superficie horizontal sin fricción con una rapidez constante de v2 m/s (v). Luego ingresa a una región rugosa de v3 m (x) de longitud y finalmente, continúa por otra superficie sin fricción. El coeficiente de fricción cinética entre la tabla de esquí y la superficie áspera es de 0.17. ¿Qué rapidez tiene el esquiador después de pasar por la superficie áspera? NOTA: Utilice el teorema del trabajo y la energía cinética en el análisis y desarrollo del ejercicio.

Answer 1

       Datos 

        m = 1 kg 

        V₁ = 2 m / seg

        d = 3m 

        μ = 0.17

        V₂ = ?

                Formulas          
                                       ΔEc = - W roce  

                                       Ec₂ - Ec₁ = - W roce 

                               multiplicando por  (-1)  queda 
        
                                         W roce = Ec₁ - Ec₂ 

                                      Ec m * V² / 2        W roce = Froce * d 

                                      Froce = μ * N              N = P       P = m * g 


                 calculos 

                       P =  m * g = 1 kg * 10 m / seg₂ = 10 New

                        N= P = 10 New

                       F roce = μ * N  = 0.17 * 10 New = 1.7 New

                       W roce = Froce * d = 1.7 New * 3 m = 5.1 joules  


                       Ec₁ = m * V₁² / 2 
   
                       E c₁ = 1 kg * ( 2 m / seg )² / 2 = 2 joules   

                       
          W roce = E c₁ - Ec₂      despejando Ec₂ queda :

              Ec₂ = Ec₁ - W roce 

              Ec₂ =  2  joules  -  5.1 joules              

              E c₂ = - 3.1 joules    da negativa la Ec₂ esto quiere decir que el cuerpo ya se detuvo ( V = 0 ) debido a la fricción  antes de salir de la parte rugosa .