Describa las transformaciones de energía cuando un niño da saltos en un trampolin
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Un saltador se lanza desde un trampolín de altura h formando un ángulo α0 con la horizontal. Su velocidad inicial tiene módulo v0 . Utilizando el principio de conservación de la energía determinar la altura máxima que alcanza el saltador así como la velocidad con que llega al agua, despreciando el rozamiento con el aire. ¿Dependen ambas magnitudes de α0?
Solución:
Como se desprecia el rozamiento con el aire, la única fuerza que actúa sobre el saltador durante su movimiento es el peso. Por tanto se conserva su energía total (o mecánica).
Para resolver el problema vamos a comparar su energía total en el instante inicial A (cuando salta) con su energía en el punto más alto de la trayectoria B. La trayectoria es una parábola, como se observa en la siguiente figura. En el punto B la energía cinética no es nula, ya que el saltador en ese punto tiene velocidad (horizontal).
La velocidad del saltador en el punto B es la que corresponde a un cuerpo que describe un movimiento parabólico en el punto más alto de su trayectoria:
E imponiendo el principio de conservación de la energía entre los puntos A y B:
Despejando h0:
Explicación: