Otras carreras Teorema trabajo-energia

[amenmac]

Un saludo a todos, pues la razon del post es conseguir una orientacion para el siguiente ejercicio.
He estado dando vueltas pero no logro darle solucion:

Desde el suelo se lanza una piedra de 20,0 N verticalmente hacia arriba. Se observa que cuando esta 15,0 m sobre el suelo, viaja con velocidad de 25,0 m/s hacia arriba.
Usar el teorema de trabajo-energia para determinar :

- rapidez inicial
- la altura maxima

Agradesco de antemano su ayuda.

[_Magic_]

Re: Teorema trabajo-energia

Hola.

Tienes que aplicar el Teorema de Conservación de la Energía. Como sabes en un cierto instante la velocidad y la altura, puedes sacar la energía total de ese punto. Por el Teorema de conservación de energía, igualas con la energía inicial (al estar en altura 0, no hay Epotencial, por lo tanto te queda solo la cinética), de ahí despejas la velocidad y listo.

Para sacar la altura máxima, tienes que igualar las energías en el "instante" inicial (altura cero) y el "instante" donde no hay velocidad (altura máxima), al no haber ni altura inicial y ni velocidad en la altura máxima se te queda:

$Ec_0=Ep_f \ \ ; \ \ \frac {1}{2}mv_0^2 = mgh_{max}$


A mi me ha salido:
$v_0 = 30,31 m/s$
$h_{max} = 46,88 m$

Pd: Creo que el Peso no te hace falta para nada, las masas se van al igualar las energías.

[arivasm]

Re: Teorema trabajo-energia

El teorema del trabajo y la energía no es el mismo que el de conservación de la energía mecánica (aunque es una pieza fundamental en la demostración de este último), sino que se refiere a que el trabajo que se realiza sobre un cuerpo es igual a lo que cambia su energía cinética. Por tanto, lo que debes hacer en cada caso es determinar el trabajo realizado por la única fuerza que actúa sobre el objeto, que es su peso, e igualarlo con la variación de la energía cinética.

A modo de ejemplo, señalaré cómo hacer lo primero que te piden. Aplicando la definición de trabajo, el peso habrá realizado un trabajo, desde el punto de lanzamiento hasta aquél del que te dan datos en el enunciado, igual a -300 J. Como su energía cinética en ese instante es de 637,76 J (he usado g=9,8m/s²), la energía cinética inicial era de 937,76 J.

En definitiva, aunque la respuesta de _Magic_ es válida, tiene el problema de que, en rigor, no usa el teorema que te dicen que emplees.