Biofísica UBA XXI Final Dic 19 T1 – 1 Mecánica

1. Desde la parte superior de una montaña rusa, a 25 m de altura, desciende un carrito junto con el pasajero a una velocidad inicial de 2 m/s. A dicha altura, la energía potencial del pasajero es de 12250 J. Calcule la energía cinética del pasajero luego de 2 segundos.

Dato: a = g = 9,8 m/s².

Ec = 1 /2 m v²    (Energía cinética) 

donde

Ec = energía cinética

m = masa

v = velocidad a los 2 seg

Masa

Ep = m g h

donde

Ep = energía potencial = 12.250 J

m = masa

g = aceleración de la gravedad = 9,8 m/s²

h = altura = 25 m

reemplazando y despejando m

m = Ep / (g h) = 12.250 J / (9,8 m/s² 25 m) = 50 kg

Velocidad

Ecuación horaria de la velocidad

v = vo + a t

donde

v = velocidad en el instante t

vo = velocidad inicial = 2 m/s

a = aceleración = 9,8 m/s²

t = tiempo transcurrido = 2 s

reemplazando

v = 2 m/s + 9,8 m/s² 2 s = 21,6 m/s

reemplazando en la Energía cinética

Ec =  1 /2 m v² = 1 /2 50 kg (21,6 m/s)² = 11.664 J