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Guía de ejercicios resueltos de trabajo y energía. TP02

Trabajo, Energía y Potencia: Solución del ejercicio n° 5 de cálculo de energía cinética y potencial. Problema resuelto. Ejemplo, cómo calcular la energía cinética en un plano inclinado

Problema n° 5 de trabajo, energía y potencia.

Problema n° 5) Un cuerpo de 200 N se desliza por un plano inclinado de 15 m de largo y 3,5 de alto, calcular:

a) ¿Qué aceleración adquiere?

b) ¿Qué energía cinética tendrá a los 3 s?

c) ¿Qué espacio recorrió en ese tiempo?

Desarrollo

Datos:

P = 200 N

l = 15 m

h = 3,5 m

t = 3 s

Solución


Esquema del cuerpo y la fuerza en un plano inclinado

a) En el eje "x":

Σ Fx = m·a

Px = m·a

pero:

Px = P·sen α

m·a = P·sen α

m·a = m·g·sen α

a = g·sen α

Por otra parte:

sen α = 3,5 m/15 m = 0,233

a = 9,807 (m/s²)·0,233

a = 2,29 m/s²

b) Suponiendo que parte del reposo:

vf = a·t

luego:

Ec = ½·m·vf²
Ec = ½·m·(a·t)²

Ec = ½·(200 N/9,807 m/s²)·(2,29 m/s²·3 s)²

Ec = 480,54 J

c)

e = ½·a·t²

e = ½·2,29 m/s²·(3 s)²

e = 10,29 m

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