Biofísica 1er Parcial May19 TY3 – E3 Mecánica

E3. El grafico representa la componente de la fuerza resultante en la dirección del movimiento en función de la posición para un cuerpo de 2 kg que inicialmente se mueve a 3 m/s. Entonces

█ La velocidad del cuerpo en x = 5 es de 7 m/s

Verdadero

Δ Ec = L Fr

donde

Δ Ec = variación de la energía cinética = Ec5 – Eco

Ec5 = energía cinética para x = 5 m = ½ m v5²

Eco = energía cinética para x = 0 = ½ m vo²

m = masa = 2 kg

v5 = velocidad para x = 5 m

vo = velocidad inicial = 3 m/s

L Fr5o = trabajo de la fuerza resultante

L Fr5o = área debajo de la curva Fx vs x entre x = 0 m y 5 m

L Fr5o = 10 N 1 m/2 + 10 N (4 m -1 m) + 10 N (5m – 4m)/2 = 40 J

Reemplazando y despejando v5

v5 = ( (LFr5o + ½ m vo²) / (½ m) )^1/2 = ( ( 40 J + ½ 2 kg (3 m/s)² ) / (½ 2 kg)^1/2 = 7 m/s  < -------

 La velocidad del cuerpo en x = 5 es de 6,3 m/s

Falso

Ver anterior

 La energía cinética del cuerpo en x = 10 m, es cero

Falso

Δ Ec = L Fr

donde

Δ Ec = variación de la energía cinética = Ec10 – Eco

Ec10 = energía cinética para x = 10 m = ½ m v10²

Eco = energía cinética para x = 0 = ½ m vo²

m = masa = 2 kg

v10 = velocidad para x = 10 m

vo = velocidad inicial = 3 m/s

LFr10o = trabajo de la fuerza resultante

LFr10o = área debajo de la curva Fx vs x entre x= 0 y 10 m

LFr10o = 10 N 1 m/2 + 10 N (4 m -1 m) + 10 N (5m – 4m)/2 + (-10 N) (6 m – 5 m)/2 + (-10 N) (9 m -6 m) + (- 10 N) (10m – 9m)/2= 0 J

Reemplazando y despejando v10

V10 = ( ( LFr10o + ½ m vo² ) / (½ m) )^1/2 = vo = 3 m/s 

Ec10 =  ½ m v10² = ½ 2 kg (3 m/s)²  = 9 J ≠ 0

 El trabajo de la fuerza resultante en el intervalo que va de x = 0 a x = 2m, es de 20 Joule

Falso

LFr2o = área debajo de la curva Fx vs x entre x = 0 y 2 m

LFr2o = 10 N 1 m/2 + 10 N (2 m -1 m) = 15 J ≠ 20 J

 El trabajo de la fuerza resultante en el recorrido completo es de 80 J

Falso

LFr10o = área debajo de la curva Fx vs x entre x = 0 y 10 m

LFr10o = 10 N 1 m/2 + 10 N (4 m -1 m) + 10 N (5m – 4m)/2 + (-10 N) (6 m – 5 m)/2 + (-10 N) (9 m -6 m) + (- 10 N) (10m – 9m)/2= 0 J

LFr10o = 0 J ≠ 80 J

 La velocidad del cuerpo disminuye entre x = 4 m y x = 5 m

Falso

LFr54 = área debajo de la curva Fx vs x entre x = 4 y 5 m

LFr54 = 10 N (5m – 4m)/2 = 5 J

Δ Ec = Ec5 – Ec4 = 5 J ---------- v5 > v4 ------ la velocidad aumenta