Question

Para subir una caja de 49,8 kg a un camión, se desliza sobre una rampa de inclinada 20°. En ausencia de fricción, bastaría darle una velocidad inicial de 4,7 m/s para que alcanzara a subir, sin embargo, como sí hay fricción, la caja sólo recorre 1,9 m sobre la rampa y regresa. ¿Con qué rapidez regresa la caja? Sugerencia: Primero calcula la energía perdida por la fricción al subir.

Answer 1

  La caja cuando se lanza y hay fricción llega con una velocidad de V = 0.17m/s  

  Resolvemos este problema definiendo energía mecánica.

¿Qué significa la energía mecánica?  

  Es la capacidad que tiene un cuerpo o un sistema para producir un trabajo manifestado en forma de movimiento, luz , calor o cualquier interacción física que realiza cambios en un sistema.  

 Datos del problema:

• m = 49.8kg
• ∅ = 20°
• Vo = 4.7m/s (sin fricción)
• d = 1.9m  

   Debemos realizar un balance de energía

-W = Emf - Emo

W = Ep - Ec

Frd = mgh - mV²/2

Calculamos la energía pérdida:

Emo = 49.8kg(4.7m/s)²/2

Emp  =550.041 J

Emp2 = 49.8kg*9.8m/s²*1.9Sen20°

Emp2 = 317.14J

Eperd = 550.041 J - 317.14J

Eperd = -232.9J  Esto corresponde al trabajo por fricción

-232.9J = 48.9kg*9.8m/s²1.9Sen20°m - 0.5*49.8kg*V²

V = 0.17m/s

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