Biofísica Final Ago 24 TD 12 Mecánica

En el aterrizaje de un avión se registró que su velocidad fue de 70 m/s cuando se encontraba a 100 m de altura y de 50 m/s a los 10 m de altura. Con estos datos, se puede afirmar que desde los 100 m hasta los 10 m de altura

□ Es necesario conocer la masa del avión para dar una repuesta sobre la relación entre las energías finales e iniciales

□ La energía mecánica se conserva

□ La energía mecánica disminuyo un 50 %

□ La energía cinética disminuyo un 49 % mientras que la energía potencial disminuyo un 10 %

█ La energía cinética disminuyo un 49 % mientras que la energía potencial disminuyo un 90 %

□ La energía cinética disminuyo un 29 % mientras que la energía potencial disminuyo un 90 %

  

Estado inicial

 

Emi = Eci + Epi

 

Donde

Emi = energía mecánica inicial

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

M = masa

vi = velocidad inicial = 70 m/s

Epi = energía potencial inicial = M g hi

g = aceleración de la gravedad = 10 m/s²

hi = altura inicial = 100 m

 

Reemplazando

Eci = 1 /2 M (70 m/s)^2 = 2450  M m²/s²

Epi = M 10 m/s² 100 m = 1000 M m²/s²

Emi = 2450 M m²/s² + 1000 M m²/s² = 3450 M m²/s²

 

Estado final

 

Emf = Ecf + Epf

 

Donde

Emf = energía mecánica final

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

vf = velocidad final = 50 m/s

Epf = energía potencial final = M g hf

hf = altura final = 10 m

 

Reemplazando

Ecf = 1 /2 M (50 m/s)^2 = 1250 M m²/s²

Epf = M 10 m/s² 10 m = 100 M m²/s²

Emf = 1250 M m²/s² + 100 M m²/s² = 1350 M m²/s²

 

Emf – Emi = 1350 M m²/s² -  3450 M m²/s^{2 =} -2100 M m²/s² ≠ 0 (NO se conserva)

% Em = Emf / Emi - 1 = 1350 M m²/s² / 3450 M m²/s²  - 1 = 61 %

% Ec = Ecf / Eci - 1 = 1250 M m²/s² / 2450 M m²/s²  - 1 = 49 %

% Ep = Epf / Epi - 1 = 100 M m²/s² / 1000 M m²/s²  - 1 = 90 %