Biofísica UBA XXI Final Mar 22 5. Mecánica

Desde la parte superior de una montaña rusa, a 30 m de altura, desciende un carrito junto con el pasajero a una velocidad inicial de 1 m/s. A dicha altura, la energía potencial del pasajero es de 17640 J. Calcule la energía cinética del pasajero luego de 3 segundos.

Dato: a = g = 9,8 m/s².

 

	a) 6931,25 J		b) 41587,5 J
X	c) 27725 J		d) 83175 J
	e) 13865,5 J		f) 55450 J

 

 

Ec = 1/2 m v^2

 

Donde

Ec = energía cinética

m =  masa

v = velocidad

 

Calculo de la masa

Ep = m g h

 

Donde

Ep = energía potencial = 17.640 J

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

h = altura = 30 m

 

reemplazando y despejando m

m = Ep / ( g h) = 17.640 J / (9,8 m/s² 30 m) =   60 kg

 

Cálculo de la velocidad t = 3 s

v = vi – g t

 

donde

v = velocidad en el instante t

vi = velocidad inicial = -1 m/s

t = tiempo transcurrido = 3 s

 

reemplazando

v = - 1m/s – 9,8 m/s² 3 s = - 30,4 m/s

 

Reemplazando en la ecuación  de la Energía cinética

 

Ec = 1/ 2 * 60 kg (-30,4 m/s)^2 = 27.724,8 J