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Guía de ejercicios resueltos de trabajo y energía. TP04

Trabajo, Energía y Potencia: Solución del ejercicio n° 8 de energía mecánica, cinética y potencial. Problema resuelto. Ejemplo, cómo calcular la energía en fuerzas no conservativas

Problema n° 8 de trabajo, energía y potencia.

Problema n° 8) Un proyectil de 0,03 N de peso atraviesa una pared de 20 cm de espesor, si llega a ella con una velocidad de 600 m/s y reaparece por el otro lado con una velocidad de 400 m/s, ¿cuál es la resistencia que ofreció el muro?

Desarrollo

Datos:

P = 0,03 N

e = 20 cm = 0,20 m

vi = 600 m/s

vf = 400 m/s

Se adopta g = 10 m/s²

Solución

Como la pared ofrece resistencia hay pérdida de energía cinética, esto se expresa como el trabajo de de la fuerza que ejerce la resistencia.

Ecf - Eci = LFr

½·m·vf² - ½·m·vi² = Fr·e
Fr = ½·m·(vf² - vi²)/e

De la fuerza peso obtenemos la masa del proyectil.

P = m·g
m = P/g
m = 0,03 N/10 m/s²
m = 0,003 kg

Luego:

Fr = ½·0,003 kg·[(400 m/s)² - (600 m/s)²]/0,20 m

Fr = - 1.500 N

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