Un balín se resbala por un alambre como se ilustra en la siguiente figura. Si la
velocidad del balín en el punto A es de 4.02 m/s, calcula la velocidad del balín
en el punto C.
Respuestas a la pregunta
La velocidad del objeto en el punto C es 4.7 metros por segundos.
Este problema se resuelve por medio del estudio de energía, sumando la potencial y cinética en el punto A, luego se repite el cálculo en el punto C.
¿Cómo se determina la velocidad en el punto de impacto?
Según la ley de la conservación de la energía, su valor se mantiene. Entonces debemos calcular la energía en el punto A, luego buscamos una velocidad en el punto C para la cual la energía no cambie,
- Energía en el punto A:
Energía potencial:
Ep = m*g*h
Ep = m*9.8*1.2 = 11.76*m J
Energía cinética:
Ec = (1/2)*m*v^2
Ec = 0.5*m*4.02^2 = 8.08*m J
Sumando las energías:
E1 = 11.76*m + 8.08*m = 19.84*m
- Energía en el punto C:
Energía potencial:
Ep = m*g*h
Ep = m*9.8*0.9 = 8.82*m J
Energía cinética:
Ec = (1/2)*m*v^2
Ec = 0.5*m*v^2
Sumando las energías:
E2 = 8.82*m + 0.5*m*v^2
Igualando las energías:
E2 = E1
8.82*m + 0.5*m*v^2 = 19.84*m
0.5*v^2 = 11.02
v = √(11.02/.5)
v = 4.7 m/s
La velocidad vale 4.7 m/s.
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