Question

b) De B a C


Revisa el siguiente diagrama para analizar la zona de rampa.

i. ¿Cuál es la longitud y el ángulo de inclinación de la rampa?.

ii.¿Cuánto vale la fuerza de fricción en este segmento?

iii.¿Cuánta energía se disipa por fricción?

iv.¿Cuál es el valor de la energía potencial en el punto B?

v.¿Y cuál debe ser su energía cinética al llegar al punto B para llegar al punto C con la velocidad que ya calculaste previamente?

Answer 1

Al revisar el diagrama se analizo la zona de la rampa y se obtuvo:

1. La longitud y el ángulo de inclinación de la rampa:

h = 3.75 m

Θ = 36.87°

2. La fuerza de fricción en este segmento:

Fr = 22.35 N

3. La energía que se disipa por fricción:

Wr = 89.35 J

4. El valor de la energía potencial en el punto B?  

Wp = 220.5 J

5. Su energía cinética al llegar al punto B para llegar al punto C:

Ec_b = 18.98 J

Explicación:

1. ¿Cuál es la longitud y el ángulo de inclinación de la rampa?  

Aplicar Pitagoras: h = √[a²+b²]

Siendo;

h: longitud de la rampa

a = 3 m

b = 2.25 m

Sustituir;

h = √[(3)²+(2.25)²]

h = 3.75 m

Por trigonometria: Θ = tan⁻¹(b/a)

Θ = tan⁻¹(2.25/3)

Θ = tan⁻¹(3/4)

Θ = 36.87°

2. ¿Cuánto vale la fuerza de fricción en este segmento?  

Fr = N · μ  

Siendo;  

N = m · g · Sen(Θ)  

Fr = μ · m · g · Sen(Θ)  

Fr = (0.38)(10)(9.8)Sen(36.89°)  

Fr = 22.35 N  

3. ¿Cuánta energía se disipa por fricción?  

Wr = Fr · d  

siendo;  

d = 3 m  

Fr = μ · m · g · Cos(Θ)  

Wr = (0.38)(10)(9.8) Cos(36.89°)(3)  

Wr = 89.35 J  

4. ¿Cuál es el valor de la energía potencial en el punto B?  

Wp = m · g · h  

Wp = (10)(9.8)(2.25)  

Wp = 220.5 J  

5. ¿Y cuál debe ser su energía cinética al llegar al punto B para llegar al punto C?  

Em = Ec - Ep = 0  

Ec = Ep  

Wr +Ec_b + Ec_c = Wp  

Ec_b = Wp - Wr - Ec_c  

Ec_b = 220.5 -89.35 -112.17  

Ec_b = 18.98 J