Solución del ejercicio n° 9 de energía mecánica, cinética y potencial. Problema resuelto.Ejemplo, cómo calcular la energía en fuerzas no conservativas

Problema n° 9 de trabajo, energía y potencia

Problema n° 9

Un vagón de 95.000 kg de masa que desarrolla una velocidad de 40 m/s, aplica los frenos y recorro 6,4 km antes de detenerse. ¿Cuál es la resistencia ejercida por los frenos?

Desarrollo

Datos:

m = 95.000 kg

d = 6,4 km = 6.400 m

v_i = 40 m/s

v_f = 0 m/s

Fórmulas:

L = ΔE_M = ΔE_c = E_{c 2} - E_{c 1}

F = m·a

Solución

La pérdida de energía cinética durante el frenado se manifiesta por el trabajo de la fuerza de frenado.

E_{c f} - E_ci = LF_f

½·m·v_f² - ½·m·v_i² = F_f·d

F_f = ½·m·(0² - v_i²)/d

Lo anterior nos indica que la ausencia de velocidad en un punto anula la energía cinética en ese punto.

F_f = ½·95.000·[-(40 m/s)²]/6.400 m

Resultado, la resistencia ejercida por los frenos es:

F_f = - 11,875 N

Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

San Martín. Buenos Aires. Argentina.

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