Question

Una pelota es golpeada con una raqueta verticalmente hacia arriba, y sube 4m alcanzando una energía potencial de22,5J.
a. ¿Qué masa tiene la pelota?
b. ¿Con qué velocidad fue lanzada?

Answer 1

Ep = mgh 
22,5 J = X Kg 9,8 m/s^2 4 m 
X = 0,5739... Kg = 574 gramos aproximadamente. Respuesta a). 

e = e0 + v0t + at^2/2 
4 = 0 + v0t - 9,8t^2/2 

v = v0 + at 
0 = v0 - 9,8t 
t = v0 / 9,8 

Sustituyendo en la anterior: 

4 = v0^2/9,8 - 9,8v0^2 / 9,8^2x2 
4 = v0^2 - v0^2/2 
4 = v0^2 
v0 = 2 m/s. Respuesta b). 

Ec = mv^2 / 2 = 1450 Kg (8 m/s)^2 / 2 = 46400 J. Respuesta a). 

F = ma 
F - Fr = 0 
F = Fr 

W = Fd 
46400 J = F N 8000 m 
F = 5,8 N = Fr. Respuesta b). 

t = e / v = 8000 m / 8 m/s = 1000 s 

P = E / t = 46400 J / 1000 s = 46,4 w. Respuesta c). 

e = e0 + v0t + at^2/2 
4 = 0 + 0 + a5^2/2 
a = 8/25 m/s^2 

F = ma 
F = 68 Kg 8/25 m/s^2 = 21,76 N. 

W = Fd = 21,76 N 4 m = 87,04 J. Respuesta. 

P = W / t = 87,04 J / 5 s = 17,408 w. Respuesta.