Problema n° 10 de trabajo y potencia, variación de la energía mecánica - TP06
Enunciado del ejercicio n° 10
Por un plano inclinado de base 80 m y altura 10 m desciende un cuerpo de 600 kgf sin que se modifique su velocidad. Calcular la variación de la energía mecánica.
Desarrollo
Datos:
P = 600 kgf
h₁ = 0 m
h₂ = 10 m
b = 80 m
Fórmulas:
P = m·g
ΔEM = ΔEc + ΔEₚ
Eₚ = m·g·h
Esquema:
Esquema del plano inclinado y la fuerza
Solución
Aplicamos el teorema de la energía mecánica:
ΔEM = ΔEc + ΔEₚ
Si la velocidad permanece constante, entonces, la variación de la energía cinética es nula:
ΔEM = ΔEₚ
ΔEM = Eₚ₂ - Eₚ₁
ΔEM = m·g·h₂ - m·g·h₁
Al final del plano inclinado la altura es nula:
h₂ = 0
ΔEM = -m·g·h₁
Dado que:
P = m·g
Reemplazamos en la ecuación anterior:
ΔEM = -P·h₁
Reemplazamos por los valores y calculamos:
ΔEM = -600 kgf·10 m
ΔEM = -6.000 kgf·m
Resultado, la variación de la energía mecánica es:
ΔEM = -6.000 kgf·m
Es negativa porque al descender pierde energía potencial.
La longitud de la base no es dato.
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo calcular la variación de la energía mecánica