La figura muestra la trayectoria seguida por un esquiador de 70 kg durante una competencia. Calcular:
a) La disminución de energía potencial gravitacional del esquiador en el tramo AB
b) La energía cinética en B
c) El aumento de energía potencial gravitacional en el tramo BC
d) La energía cinética en C y D
e) Si la energía cinética del esquiador al pasar por el punto D fuera de 5x10^4 J, cuanta energía se ha transformado n energía térmica por causa del rozamiento.
a) La disminución de energía potencial gravitacional del esquiador en el tramo AB
b) La energía cinética en B
c) El aumento de energía potencial gravitacional en el tramo BC
d) La energía cinética en C y D
e) Si la energía cinética del esquiador al pasar por el punto D fuera de 5x10^4 J, cuanta energía se ha transformado n energía térmica por causa del rozamiento.
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Respuesta.
Para resolver este problema se tiene que aplicar el balance de energía a cada tramo:
a) EL balance es el siguiente:
m*g*h = m*g*h2 + 0.5*m*V²
g*h = g*h2 + 0.5*V²
Datos:
g = 9.81 m/s²
h = 500 m
h2 = 300 m
Sustituyendo se tiene que:
9.81*500 = 9.81*300 + 0.5*V²
V = 62.64 m/s
ΔEp = 0.5*62.64² = 1962 J
b) EcB = ΔEp = 1962 J
c) El balance es:
g*h + 0.5*V² = g*h2 + 0.5*V2²
Datos:
h = 300
V = 62.64 m/s
h2 = 400 m
g = 9.81 m/s²
Sustituyendo:
9.81*300 + 0.5*62.64² = 9.81*400 + 0.5*V2²
V2 = 44.29 m/s
Ec = 0.5*44.29²
Ec = 980.88 J