Question

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Answer 1

Ejercicio 1.

a) El cuerpo sólo presenta una fuerza en dirección horizontal, que es el sentido del movimiento, que es la fuerza de rozamiento, siendo su sentido hacia la izquierda porque se opone siempre al movimiento. En dirección vertical se sitúan el peso, hacia abajo, y la normal hacia arriba.

La fuerza de rozamiento, a partir de la segunda ley de la dinámica, será el producto de la masa del cuerpo por la aceleración que lleva. La aceleración se puede calcular así:

$v^2 = v_0^2 + 2ad\ \to\ \frac{v^2 - v_0^2}{2d} = a\ \to\ a = \frac{0 - 5^2)\ m^2/s^2}{2\cdot 25\ m} = -0,5\frac{m}{s^2}$

La fuerza de rozamiento será:

$F_R = m\cdot a = 0,5\ kg\cdot (-0,5\frac{m}{s^2}) = \bf -0,25\ N$

b) La energía se transforma en calor, es decir, se degrada por acción del rozamiento.

Ejercicio 2.

a) Como no existe rozamiento, la energía del sistema ha de ser la misma en todo momento. Cuando está en reposo, el bloque posee sólo un tipo de energía que depende de su posición, la que llamamos energía potencial gravitatoria. Cuando esté en el punto que nos indican tendrá otro tipo de energía que depende de la velocidad que lleve, dado que su velocidad ya no es cero, y que llamamos energía cinética:

$E_P(i) = E_C(f)\ \to\ mgh_i = \frac{1}{2}mv^2$

La masa del bloque es irrelevante en este caso porque la tenemos en los dos términos de la ecuación. Sólo tenemos que despejar el valor de la velocidad:

$\sqrt{2gh} = v\ \to\ v = \sqrt{2\cdot 9,8\frac{m}{s^2}\cdot 0,2\ m} = \bf 1,98\frac{m}{s}$

b) El ejercicio está basado en el principio de la conservación de la energía mecánica, que indica que la energía mecánica de un sistema se ha de conservar, es decir, ha de ser igual en todo momento.

Answer 2

Respuesta:

Ejercicio 1.

a) El cuerpo sólo presenta una fuerza en dirección horizontal, que es el sentido del movimiento, que es la fuerza de rozamiento, siendo su sentido hacia la izquierda porque se opone siempre al movimiento. En dirección vertical se sitúan el peso, hacia abajo, y la normal hacia arriba.

La fuerza de rozamiento, a partir de la segunda ley de la dinámica, será el producto de la masa del cuerpo por la aceleración que lleva. La aceleración se puede calcular así:

La fuerza de rozamiento será:

b) La energía se transforma en calor, es decir, se degrada por acción del rozamiento.

Ejercicio 2.

a) Como no existe rozamiento, la energía del sistema ha de ser la misma en todo momento. Cuando está en reposo, el bloque posee sólo un tipo de energía que depende de su posición, la que llamamos energía potencial gravitatoria. Cuando esté en el punto que nos indican tendrá otro tipo de energía que depende de la velocidad que lleve, dado que su velocidad ya no es cero, y que llamamos energía cinética:

La masa del bloque es irrelevante en este caso porque la tenemos en los dos términos de la ecuación. Sólo tenemos que despejar el valor de la velocidad:

b) El ejercicio está basado en el principio de la conservación de la energía mecánica, que indica que la energía mecánica de un sistema se ha de conservar, es decir, ha de ser igual en todo momento.

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