Un atleta de 75,4 Kg salta por encima de un listón de 2,1 metros. Calcular la energía invertida en el salto y la velocidad con la que debe haber saltado (en dirección vertical), así como la fuerza ejercida durante el salto si el músculo se contrajo 0,09 m.
Respuestas a la pregunta
El atleta de 75.4 kg nos deja los siguientes balances:
- Una energía invertida de 1551.73 J.
- Una velocidad de 6.41 m/s.
- Una fuerza aplicada de 34482.88 N.
EXPLICACIÓN:
Para resolver este ejercicio vamos a aplicar los principios de la conservación de la energía.
1- Inicialmente tenemos una energía potencial, la cual será debido a la altura, entonces tenemos que:
Ep = m·g·h
Ep= (75.4 kg)·( 9.8 m/s²)·(2.1 m)
Ep = 1551.73 J
2- Esa energía potencial tubo que ser primero energía cinética, para lograr llevar a esa altura, entonces:
Ec = Ep
Ec = 0.5·m·V²
1551.73 J = 0.5·(75.4 kg)· V²
V² = 41.16 m²/s²
V = 6.41 m/s
Por tanto, tenemos que la velocidad inicial es de 6.41 m/s.
3- Ahora, la energía cinética antes fue energía elástica, buscando la constante del musculo que actúa como resorte.
Ec = Ee
1551.73 J = 0.5·k·x²
1551.73 J = 0.5·k·(0.09m)²
k = 383143.21 N/m
Entonces, la fuerza elástica viene dada como:
Fe = k·x
Fe = (383143.21 N/m)·(0.09 m)
Fe = 34482.88 N
Entonces, la fuerza ejercida en el salto fue de 34482.88 N.
Mira otras aplicaciones de la conservación de la energía en brainly.lat/tarea/8411025.