Secundaria Como aplicar la ley de conservación de la energía?

[Luke]

Me piden utilizar la ley de conservación de la energía en el siguiente problema, alguna orientación? Gracias de antemano.

Un objeto de 2kg. cae dentro de una caja de arena desde una altura de 10m. se detiene a 3cm bajo la superficie de la arena.
¿De qué magnitud fue la fuerza que ejerció sobre él la arena?

[Al2000]

Re: Como aplicar la ley de conservación de la energía?

Puedes hacer una estimación de la fuerza considerando que el trabajo realizado debe igualar la energía potencial gravitacional perdida por el cuerpo. Digo que es una estimación porque es muy improbable que la fuerza que aplica la arena sea constante, pero a falta de mas información es lo mejor que puedes hacer.

Saludos,

Al

[Luke]

Re: Como aplicar la ley de conservación de la energía?

Gracias Al por tu respuesta, me podrías colaborar explicándome como puedo hacer una estimación de la fuerza?

[Al2000]

Re: Como aplicar la ley de conservación de la energía?

En función de su energía potencial gravitacional el objeto tendrá cierta energía cinética al momento de impactar el suelo. En ese momento su energía cinética y su momentum lineal se transferirá a los granos de arena, haciendo lo que cualquier cuerpo decente que cae hace, abrir un hueco. La fuerza de que detiene al objeto, asumiéndola constante, hace un trabajo F.d sobre el cuerpo (en este caso el trabajo es negativo ya que la fuerza frena al objeto). Haciendo caso omiso de los signos, podemos plantear la igualdad "energía potencial = energía cinética = trabajo" y escribir que F.d = m.g.h, lo que te da en números redondos unos 6600 N para F.

Saludos,

Al

[Luke]

Re: Como aplicar la ley de conservación de la energía?

Gracias nuevamente Al, osea que F.d=2kg x 9.8ms^2 x (10.03m) = 6000N aprox ?? Te agradezco me corrijas como sería la operación. Gracias

[Laron]

Re: Como aplicar la ley de conservación de la energía?

Gracias nuevamente Al, osea que F.d=2kg x 9.8ms^2 x (10.03m) = 6000N aprox ?? Te agradezco me corrijas como sería la operación. Gracias

Te falto dividirlo entre la distancia $d$ en la cual se aplico el trabajo...

NaClu2