Un estudiante cuya masa es 75,0 kg, invitó a su compañero a tomar unas vacaciones a Canadá y dentro de sus actividades de viaje le indicó que le enseñaría el deporte del ski, para iniciar se ubica en la parte alta de la pista a una altura de 37,0 m con respecto a la horizontal (como lo muestra la figura), partiendo desde el reposo. Ignore las fuerzas de fricción que actúan en el sistema y calcule:
A. la energía mecánica en el instante de tiempo t1= 0.0 s. B. la altura a la cual se encuentra el joven cuando ha transcurrido un tiempo 4,00 s, sí la aceleración constante que experimenta en su recorrido es de 43,0 m/s2.
La energía mecánica en t=0 es 27750 J y la altura a 4 segundos es de 22,21 metros.
Para resolver el problema se va a asumir una aceleración de 4,30 m/s2, debido a que de la otra forma se produce un error.
Parte A
En el instante t = 0 seg, el estudiante se encuentra en reposo por lo tanto su velocidad es cero, de esta forma la energía mecánica viene dada sólo por la energía potencial
Parte B
Para calcular la altura a la que se encuentra a 4,00 seg, debemos hallar la velocidad, utilizando las ecuaciones de cinemática
Por conservación de energía, podemos calcular la altura
El signo negativo indica el sentido del vector posición
Al utilizar la aceleración de 43 m/s2 obtendríamos lo siguiente
Este resultado no tiene sentido físico, ya que el estudiante se encontraba inicialmente a 37 metros, lo que nos esta indicando que el cuerpo bajo la colina ( 0 metros de altura) y continuo bajando hasta los 1442,2 metros por debajo de la superficie
Si quieres saber más sobre este tema, te invito a revisar el siguiente enlace
mafernanda1008
Exactamente, utilizando una aceleración de 43m/s2 la altura que estas obteniendo no tiene sentido, ya que el estudiante se encuentra inicialmente a una altura de 37 metros. La altura que estas obteniendo de 1472,39 significa que llego al nivel 0 metros y continuo bajando hasta esa altura. Por ese motivo indico que hay un error en el enunciado
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La energía mecánica en t=0 es 27750 J y la altura a 4 segundos es de 22,21 metros.
Para resolver el problema se va a asumir una aceleración de 4,30 m/s2, debido a que de la otra forma se produce un error.
En el instante t = 0 seg, el estudiante se encuentra en reposo por lo tanto su velocidad es cero, de esta forma la energía mecánica viene dada sólo por la energía potencial
Para calcular la altura a la que se encuentra a 4,00 seg, debemos hallar la velocidad, utilizando las ecuaciones de cinemática
Por conservación de energía, podemos calcular la altura
El signo negativo indica el sentido del vector posición
Al utilizar la aceleración de 43 m/s2 obtendríamos lo siguiente
Este resultado no tiene sentido físico, ya que el estudiante se encontraba inicialmente a 37 metros, lo que nos esta indicando que el cuerpo bajo la colina ( 0 metros de altura) y continuo bajando hasta los 1442,2 metros por debajo de la superficie
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