2o ciclo Problema de Energía Cinética

[YuichiMatz]

- Un bloque mostrado de 4 kg inicialmente esta en reposo, es empujado desde la posicion A mediante una fuerza F, con lo cual el bloque adquiere una energía cinética de 400 J cuando pasa por el punto B. Entonces, cual es el valor de F.



Como inicialmente está en reposo entonces la velocidad del bloque en la posición A es 0

${V}_{A} = 0$

y adquiere una energía cinética de ${({E}_{K})}_{B} = 400 J$, que nos acerca a la formula

${W}_{AB} = {({E}_{K})}_{B} - {({E}_{K})}_{A}$

Despejando el trabajo de energía obtendremos la Fuerza:

$W = F*d$


Desarrollo:
${W}_{AB} = 400 Joule - (\frac{1}{2}m{V}^{2}_{A})$
${W}_{AB} = 400 Joule - (\frac{1}{2}4kg{0}^{2})$
${W}_{AB} = 400 Joule$

Reemplazamos el trabajo de energía:

$W = F*d$
$400 N*m = F*5m$ \\1 Joule = 1 N*m
$F = 80 N$

Quisiera saber si lo que resolví es correcta.

[rruisan]

Re: Problema de Energía Cinética

Hola Yuichi!

Por lo que veo esta bien como lo planteas, solo que no veo ¿como sacas las distancia? y seria bueno manejar las deltas $\Delta W_{AB}$

[YuichiMatz]

Re: Problema de Energía Cinética

No es la distancia, la distancia entre los puntos A y B lo cual equivale a 5m como indica la imagen?

[Al2000]

Re: Problema de Energía Cinética

...y seria bueno manejar las deltas $\Delta W_{AB}$

En este caso no es aplicable. El trabajo en sí es un cambio, una transferencia de energía. Un sistema no tiene trabajo sino que ejecuta un trabajo (o se ejecuta un trabajo sobre él). La única situación en la que se me ocurre que se pueda usar $\Delta W$ es si estás comparando dos trabajos realizados por un sistema en distintas condiciones y quieres determinar la variación en el trabajo realizado.

Saludos,

Al

[YuichiMatz]

Re: Problema de Energía Cinética

Quisiera saber si está correcto o no :/

[arivasm]

Re: Problema de Energía Cinética

Quisiera saber si está correcto o no :/

Aparentemente sí, salvo porque falta la imagen. Claro que para que esté bien la distancia entre A y B tiene que ser de 5 m, y la fuerza F tiene que ser paralela (y del mismo sentido) que el desplazamiento entre A y B. Quizá el hilo quedaría más completo si añadieses la imagen a tu primer post.

[YuichiMatz]

Re: Problema de Energía Cinética

A qué se refiere la imagen porque no o entiendo?

[Al2000]

Re: Problema de Energía Cinética

La imagen no se cargó. Lo que yo veo, y probablemente arivasm también, es un cuadrito con una X roja. ¿Tal vez la imagen que quisiste cargar era muy grande? Si es así, cambia el formato a JPG, PNG o GIF o recorta la imagen.

Saluudos,

Al

[YuichiMatz]

Re: Problema de Energía Cinética

Oh no es grande je?

Lo edito 1er post

[arivasm]

Re: Problema de Energía Cinética

Ahora sí se ve la imagen. Y entonces ya puedo comentar tu post y decirte que el cálculo no es correcto, o más bien incompleto.

La variación de la energía cinética es igual al trabajo total realizado por las fuerzas que actúan sobre la partícula, o lo que es lo mismo, el trabajo realizado por la fuerza resultante que actúa sobre la partícula. En tu caso hay cuatro: el peso y la normal, que no realizan trabajo por ser perpendiculares al desplazamiento (o también que se anulan mutuamente), la fuerza de rozamiento y la fuerza aplicada F. Por tanto, el valor que has obtenido no es el de F, sino el de la resultante entre F y la fuerza de rozamiento, es decir, F-Fr=80 N. Por tanto, te falta calcular la fuerza de rozamiento para resolver finalmente el ejercicio.

[YuichiMatz]

Re: Problema de Energía Cinética

Así que la fuerza de rozamiento eh..

En este caso se utiliza la siguiente formula?

$F*0.5 - {f}_{k}*0.5 = {E}_{MA}-{E}_{MB}$

[arivasm]

Re: Problema de Energía Cinética

Puedes usar perfectamente la fórmula que indicas. Claro que como la energía potencial no cambia (de hecho puedes tomarla como 0) el cambio de la energía mecánica es igual al cambio de la energía cinética. Es decir, tanto lo puedes abordar usando el teorema del trabajo-energía, como con el enfoque que acabas de indicar, usando la relación entre la variación de la energía mecánica y el trabajo realizado por las fuerzas no conservativas.