Question

Una caja de 3 kg se desliza hacia abajo por una rampa que mide 1 m de largo y que está inclinada en un ángulo de 30º como se muestra en la figura. La caja inicia desde el reposo en la parte alta y experimenta una fuerza de roce constante de 5 N y continua moviéndose una corta distancia sobre el piso horizontal una vez que sale de la rampa. Use métodos de energía para determinar la rapidez de la caja en la parte inferior de la rampa. R: 2.54 m/s.

Answer 1

Hola!

Bien, partamos primero de cuanta energía tiene el bloque al dejarse caer.

La energía potencial es: $U_e = m*g*h$

La altura sera: por pitagoras: h = 1 * sin 30 = 0.5m

Entonces: $U_e = 3 * 10 * 0.5 = 15 J$

Ahora el trabajo viene dado por: $T = F * D$

Ya que la distancia es un metro: el trabajo realizado por la fuerza de roce sera, F = 5 * 1 = 5 J.

Entonces la energía del bloque al final del recorrido sera: 10J.

La energía cinética viene dada por: $U_c = \frac{1}{2}*m*V^2$

De aquí despejamos V que es la incógnita entonces:

$V = \sqrt{ \frac{2*10}{3} } = 2.58 m/s$

Espero haberte ayudado.