1r ciclo Problema Energia Mecanica

[jacinto]

Hola a todos sigo estudiando para finalizar de una vez fisica en mi facultad y esta vez tengo una duda no tan teorica sino de un problema en particular:





Muchas gracias por su ayuda

[angel relativamente]

Re: Problema Energia Mecanica

En el apartado a) y b) nadie te los va a resolver completos. Te dejamos que nos digas qué has intentado y dónde te has atascado. En caso de no saber empezar, te daremos una pista para que arranques y luego te ayudaremos en caso de que no llegues al final. Más que nada para que esto te sirva de aprendizaje y que no sea como algunas clases: copy-paste.

El apartado c) es más teórico y tendré a bien de enseñarte cuáles son a la fuerza falsos.
Partiendo de que la energía mecánica se conserva, siempre que el cuerpo no esté sometido a fuerzas no conservativas (como el rozamiento), se deduce que la 1 y la 2 son falsas. Como no actúan fuerzas no conservativas (solo actúa la gravitatoria y esta es conservativa), la energía mecánica (que es la suma de la cinética más la potencial) se conserva, luego no será ni mayor ni menor en ningún punto.

La energía cinética se define como la energía que lleva un cuerpo por tener velocidad y su fórmula es $E_c=\dfrac 12 mv^2$
Cuando la partícula alcanza su altura máxima la velocidad es nula, luego ahí tendrá la mínima energía cinética (concretamente energía cinética 0). La 3 es verdadera.

Como la energía mecánica se conserva, llevará la misma velocidad (y por tanto la misma energía cinética) en los puntos que estén a la misma altura. Pero como el suelo (altura 0) y el momento que sale de la rampa (altura H) no están a la misma altura, no llevarán la misma velocidad en dichos puntos, luego la 4 es falsa.

Puesto que la energía potencial es la energía por tener posición, y su fórmula para pequeñas alturas es $E_p=mgh$, evidentemente cuanto mayor sea h (la posición sobre el suelo, o altura) mayor será su energía de posición. La 5 es verdadera. Y de esto se deduce que cuando sale de la rampa, al tener cierta altura H, tiene cierta energía potencial $mgH$. No será la mínima, pues tanto cuando entra en la rampa como cuando llega al suelo en el punto R no tiene altura y su energía potencial es la mínima. La 6 es falsa.

¿Se ha entendido todo?
Saludos

[guibix]

Re: Problema Energia Mecanica

Cuando la partícula alcanza su altura máxima la velocidad es nula, luego ahí tendrá la mínima energía cinética (concretamente energía cinética 0). La 3 es verdadera.

Solo una puntualización: En el punto más alto sí tiene la mínima energía cinética, pero no es cero, ya que aún hay movimiento en la componente horizontal, lo que es cero es la componente vertical. Como el movimiento lateral es a velocidad constante, la energía cinética en el punto más alto es $E=\frac 1 2 m v_x^2$.

Saludos