Biofísica 1 P May 24 TB1 - 7. Mecánica

Un cuerpo de 10 kg parte del reposo desde una altura de 5 m y cae por un plano inclinado. El cuerpo tarda 2,5 s en llegar a la base del plano con una velocidad de 8 m/s. Determine:

 

a.     El trabajo realizado por las fuerzas no conservativas.

 

∆Em = W

 

Donde

∆Em = variación de la energía mecánica = Emf – Emi

 

Emf = energía mecánica final = Ecf + Epf

Ecf = energía cinética final = 1/ 2 m vf^2

m = masa del cuerpo = 10 kg

vf = velocidad final del cuerpo = 8 m/s

Epf = energía potencial final = m g hf

g = aceleración de la gravedad = 10 m/s²

hf = altura final = 0

 

Emi = energía mecánica inicial = Eci + Epi

Eci = energía cinética inicial = 1/ 2 m vi^2

vi = velocidad inicial = 0

Epi = energía potencial inicial = m g hi

hi = altura inicial = 5 m

 

W = trabajo de la fuerza no conservativas

 

Reemplazando

W = 1 /2 m vf^2 – m g hi = 1/ 2 *10 kg (8 m/s)^2 – 10 kg 10 m/s² 5 m = - 180 J

 

b.     La potencia media desarrollada de la fuerza peso

 

Pot = W peso / t

 

Donde

Pot = potencia media

W peso = trabajo de la fuerza peso = P h

P = peso = m g 

h = altura = hi - hf

t = tiempo = 2,5 s

 

Reemplazando

Pot = m g h / t = 10 kg 10 m/s² 5 m / 2,5 s = 200 W