1r ciclo ¿Se conserva la energía mecánica del sistema en este ejercicio?

[german7689]

Dos vagonetas de ferrocarril idénticas de masa M se desplazan por inercia con velocidad V una detrás de la otra, y sin hallarse vinculadas. En la vagoneta trasera se encuentra un hombre de masa m=M/4 que en cierto momento toma carrera y salta hacia la delantera con velocidad relativa u=V/3 respecto a la vagoneta trasera. Desprecie el rozamiento del conjunto con las vías del tren.


El ejercicio me pide calcular muchas cosas, pero mi duda es sobre si se conserva o no la energía. Creo que el pensamiento se trata de ver si hay fuerzas no conservativas que hagan trabajo (si no hay, se conserva la energía), y yo solo veo las normales que son perpendiculares a la trayectoria (no hacen trabajo), lo que me lleva a pensar que hay conservación. Pero como el hombre salta me entro la duda. ¿Hay algo que no veo? ¿Un pensamiento erróneo quizás? ¿O como supuse, se conserva la energía del sistema?

[Libia]

Re: ¿Se conserva la energía mecánica del sistema en este ejercicio?

Lo que crees es correcto. Mientras no haya fuerzas no conservativas (o disipativas) se conserva la energía mecánica, y en este caso no las hay.

[Al2000]

Re: ¿Se conserva la energía mecánica del sistema en este ejercicio?

Lo que crees es correcto. Mientras no haya fuerzas no conservativas (o disipativas) se conserva la energía mecánica, y en este caso no las hay.

¿Estás incluyendo la energía interna como parte de la energía mecánica? Bueno, aunque lo hicieses, sería muy difícil para una persona primero tomar impulso, luego saltar y finalmente frenarse sin la participación la una fuerza de fricción entre la persona y las vagonetas.

Saludos,

Al

[lucass]

Re: ¿Se conserva la energía mecánica del sistema en este ejercicio?

La energía mecánica no se conserva, como ya lo dijo Al. Se puede ver más claramente imaginando que las vagonetas inicialmente están en reposo. Es evidente que después del salto hay energía que antes no había. Lo que sí se conserva es el Momento Lineal Total del sistema.
Saludos

[lindtaylor]

Re: ¿Se conserva la energía mecánica del sistema en este ejercicio?

Al saltar la persona se genera una fuerza de fricción y al caer también creo yo, con esto en mente no se conservaría la energía. Me surge una duda cuando la persona salta seria externa por unos instantes (mientras salta) al sistema vagonetas-persona cuando salta o no? para luego volver a ser interna del sistema? .

[german7689]

Re: ¿Se conserva la energía mecánica del sistema en este ejercicio?

Al saltar la persona se genera una fuerza de fricción y al caer también creo yo, con esto en mente no se conservaría la energía. Me surge una duda cuando la persona salta seria externa por unos instantes (mientras salta) al sistema vagonetas-persona cuando salta o no? para luego volver a ser interna del sistema? .

Gracias a todos por responder! Creo que los entiendo a Al y a Lucas... ahora que la duda de lindtaylor creo que también la tengo. O sea, ¿el salto de la persona es la fuerza no conservativa externa que hace trabajo?

[lucass]

Re: ¿Se conserva la energía mecánica del sistema en este ejercicio?

Que la persona salte y deje de estar en contacto con la vagoneta no implica que deje de ser parte del sistema. Uno define el sistema de partículas a estudiar, y en este caso si se toma a la persona y las vagonetas, entonces ese es siempre el sistema en estudio, y en ese sistema se conserva el momento lineal total como ya dije. Las fuerzas que existan entre los propios cuerpos del sistema serán fuerzas internas, que no pueden modificar el momento lineal total del mismo (aunque sí el de uno u otro cuerpo), pero sí pueden modificar la energía mecánica. (en este problema no hay fuerza externa resultante)
Saludos