Biofísica Final Jul18 T11 – 5 Mecánica

5. Un carrito de masa 10 kg se desplaza sin fricción a lo largo de un riel de la figura, pasando por el punto A con velocidad 5 m/s, moviéndose hacia la izquierda. Entonces, para las alturas indicadas en el dibujo, puede afirmarse que el carrito:

 Llega al punto C y allí se detiene

Falso

ΔEm = W fuerza no conservativas

donde

ΔEm = variación de la energía mecánica

W = trabajo de las fuerzas no conservativas ----- > NO hay rozamiento --- > W = 0 --- > ΔEm = 0

Em = m g h + ½ m v²  = constante

EmA = m g hA + ½ m vA² = 10 kg 10 m/s² 4 m + ½  10 kg (5 m/s)² = 525 J

EmC = m g hC + ½ m vC² = 10 kg 10 m/s² 4 m + ½  10 kg (vC)² = 400 J +  ½  10 kg (vC)²

EmA = EmC ------ > 525 J = 400 J + ½ 10 kg (vC)² ----- >

vC = ((525 J – 400 J) /(½ 10 kg))^½ = 5 m/s ≠ 0 ---- > NO se detiene en C

 Llega al punto D y allí se detiene

Falso

EmD = m g hD + ½ m vD² = 10 kg 10 m/s² 2 m + ½  10 kg (vD)² = 200 J +  ½  10 kg (vD)²

EmA = EmD ------ > 525 J = 200 J + ½ 10 kg (vD)² ----- >

vD = ((525 J – 200 J) /(½ 10 kg))^½ = 8,06 m/s ≠ 0 ---- > NO se detiene en D

█ Pasa por el E con velocidad igual a 5 m/s

Verdadero

EmE = m g hE + ½ m vE² = 10 kg 10 m/s² 4 m + ½  10 kg (vE)² = 400 J +  ½  10 kg (vE)²

EmA = EmE ------ > 525 J = 400 J + ½ 10 kg (vE)² ----- >

vE = ((525 J – 400 J) /(½ 10 kg))^½ = 5 m/s  < ---- velocidad en E

 Pasa por el B con velocidad igual a 5 m/s

Falso

EmB = m g hB + ½ m vB² = 10 kg 10 m/s² 5 m + ½  10 kg (vB)² = 500 J +  ½  10 kg (vB)²

EmA = EmB ------ > 525 J = 500 J + ½ 10 kg (vB)² ----- >

vB = ((525 J – 500 J) /(½ 10 kg))^½ = 2,24 m/s  ≠ 5 m/s < ---- velocidad en B

 Llega hasta un punto ubicado entre D y E y regresa hacia A

Falso

vE = ((525 J – 400 J) /(½ 10 kg))^½ = 5 m/s  < ---- velocidad en E

El carrito continúa después de E.

 Llega hasta un punto ubicado entre A y B y regresa hacia A

Falso.

vB = ((525 J – 500 J) /(½ 10 kg))^½ = 2,24 m/s  < ---- velocidad en B

El carrito continúa después de B.