Física 1 (Ing.) Práctica 2.1 - Trabajo y Energía

Una partícula se mueve sobre la trayectoria curva desde A hasta B en el plano xy. El módulo de la velocidad está continuamente disminuyendo entre A y B.

 

 

Las dos figuras, representan a la misma situación vista desde arriba y vista en perspectiva.

 

 

a.     El trabajo de la fuerza resultante sobre la partícula entre A y B, ¿es positivo, negativo o nulo?

ΔEc = W

 

Donde

ΔEc = variación de la energía cinética = EcB – EcA

EcB = energía cinética en B = 1 /2 m VB^2

EcA = energía cinética en B = 1 /2 m VA^2

W = trabajo de la fuerza resultante

 

“ … módulo de la velocidad está continuamente disminuyendo entre A y B ..” à VB < VA

 

Reemplazando

1 /2 m VB^2 – 1/ 2 m VA^2 < 0 à W < 0

 

 

Cuál o cuáles de los vectores numerados del 1 al 7 podría representar a:

  

b.     la cantidad de movimiento de la partícula,

 

p = m v

 

Donde

p = vector cantidad de movimiento

m = masa

v = vector velocidad de la partícula

 

El vector velocidad es tangencial a la trayectoria à vector cantidad de movimiento tiene la misma dirección y sentido del vector velocidad à vector 5

  

c.     la fuerza resultante sobre la partícula,

 

La velocidad disminuye à Fuerza tangencial  à vector 1

La trayectoria curva à Fuerza Normal à vector 3

 

Fuerza resultante à vector 2

 

 

d.      la dirección de momento angular de la partícula calculada respecto al origen de coordenadas

 

L = r x m v

 

Donde

L = vector momento angular

r = vector posición (desde origen A hasta m) (ǔr)

v = vector velocidad (tangente a la trayectoria) (ǔθ)

x = producto vectorial 

 

Reemplazando

L = r (ǔr) x m v (ǔθ)  = r m v (ǔz) à vector 6

  

 

e.     ¿cómo se relacionan entre sí?

 

F = dp / dt

 

Donde

F = fuerza resultante

p = cantidad de movimiento lineal

 

 

τ = dL / dt

 

Donde

τ = torque

L = cantidad de movimiento angular