Question

En una de las pruebas de “súper humanos”, el participante debe subir una pelota de masa 20 kg por una rampa (izquierda de la figura) a cierta altura para dejarla caer. En la base de la rampa hay otra pelota de masa 8 kg que, al ser impactada (elásticamente sin pérdida de energía cinética) por la masa que se desliza, saldrá impulsada ascendiendo por la otra rampa (Derecha de la figura) en cuya parte alta 6 m hay un sensor de movimiento que al tocarse enciende el timbre que indica el paso de la pelota y, por ende, la superación de la prueba. Suponiendo qué sobre las superficies de las dos rampas, la fricción es mínima y con base en la anterior información:

A. Determine el valor de la energía potencial que la pelota alcanza al tocar el sensor.
B. Determine el valor de la rapidez con la que debe iniciar el ascenso la pelota 2, asumiendo qué en el momento en la pelota llega al sensor, su velocidad es cero.

Answer 1

A. Determine el valor de la energía potencial que la pelota alcanza al tocar el sensor.

Sabemos que la energía potencial de un cuerpo viene dada por la siguiente expresión:

Ep = m*g*H

Ep = 20*9.8*6

Ep = 1176 J

B. Determine el valor de la rapidez con la que debe iniciar el ascenso la pelota 2, asumiendo qué en el momento en la pelota llega al sensor, su velocidad es cero.

La energía cinética de la pelota al inicio del movimiento debe ser igual a la energíanpotencial de la pelota al final del mismo de modo que:

Ep = Ec.

Ec = 1/2 *m * v² = 1176 J

V = √1176/m*0.5

V= 10.84 m/s