Biofísica UBA XXI Final Feb 21 49. Mecánica

49. Calcule la potencia con la que cae una maceta desde un balcón de 21 metros de altura hasta tocar el piso.

Datos: masa maceta: 10 kg; g = 9,8 m/s²

 

 a. 98 N

 b. 4321,8 W

 c. 1,02 x10^-3 W

 d. 2058 J

█ e. 980 W

 

Pot = W / Δt

 

Donde

Pot = potencia

W = trabajo

Δt = tiempo empleado

 

Tiempo empleado en caer

 

Ecuación horaria del desplazamiento

y = yo + vo t + 1/ 2 a t²

 

donde

y = altura = 0 (llega al piso)

yo = altura de donde parte = 21 m

vo = velocidad inicial = 0

a = - g = - 9,8 m/s²

t = tiempo que tarda en caer

 

reemplazando

0 = yo - 1/ 2 g  t²

 

despejando t

t = (2 yo / g)^1/2 = (2 * 21 m /  9,8 m/s²)^1/2 = 2,07 seg

 

Trabajo

 

W = F d

 

Donde

F = fuerza = peso = m g

m = masa de la maseta = 10 kg

d = distancia = altura = 21 m

 

reemplazando

W = m g d = 10 kg  9,8 m/s² 21 m = 2058 J

 

Reemplazando en la potencia

Pot = W / Δt = 2058 J / 2,07 seg = 944,11 W