Question

en los casos que muestra la figura 6.29, el objeto se suelta desde el reposo en la parte superior y no sufre fricción ni resistencia del aire. ¿En cuál situación, si acaso, la masa tendrá i) la mayor rapidez en la parte de inferior y ii) el mayor trabajo efectuado sobre ella en el tiempo que tarda en llegar a la parte inferior?

Answer 1

Tenemos que los casos de la figura 6.29 (adjunto), todos llegan con la misma velocidad a la parte inferior, no hay diferencia. Luego, el trabajo será mayor para el cuerpo que tiene mayor masa, necesitará más trabajo para cambiar de estado, por tanto opción C.

1- La conservación de energía, en el primer caso lo podemos ver como:

Ep = Ec

m·g·h = 0.5·m·V²

V² = 2·g·h

Entonces, la velocidad depende de la altura, no de la masa.

2- El trabajo es el cambio de energía cinética, entonces:

W = Δec

W = Ec₂ - Ec₁  → parte de reposo, Ec₁ = 0

W = Ec₂

W = m·0.5·V²

Esta SI depende de la masa, en el caso C se tiene una masa de 2m, por tanto habrá más trabajo.