Question

Una vagoneta de una montaña rusa desciende 5 m para subir, a continuación, hasta un tramo del recorrido que está 9.5 m por encima del punto más bajo. Determine la rapidez inicial mínima necesaria para que la vagoneta supere esta altura, suponiendo que no existe rozamiento

Answer 1

Este problema se resuelve utilizando consideraciones energéticas, es decir el principio de conservación de la energía.

Para hallar la rapidez inicial mínima necesaria, debemos  suponer que la vagoneta llega al punto más alto (h = 9.5 m) con la mínima energía posible, es decir con energía cinética cero y solo energía potencial.

En el punto de partida la energía será: energía cinética + energía potencial =  [1/2]m*v^2 + mgh1

En el punto más alto, la energía será:energía potencial = mgh2

Por tanto,

[1/2]mv^2 + mgh1 = mgh2

[1/2]v^2 = g(h2 -h1)

v^2 = 2g(h2-h1)

v = √[2g(h2-h1] = √[2*9.8m/s^2*(9.5m - 5m)] = 9.4 m/s


Respuesta: 9.4 m/s