Secundaria Problema de Mecánica

[newtonito]

El enunciado es el siguiente: "Un montañero, que cae verticalmente por un precipicio de 500 m de altura tras resbalar en su borde helado, consigue salvar la vida al hundirse en un banco de nieve, creando un cráter de 2,5 m de profundidad. Suponiendo que la masa del montañero es de 80 kg y su velocidad al entrar en contacto con la nieve era de 50 m/s, estímese:"

a) El trabajo realizado por la nieve al llevarlo al reposo.
b) La aceleración (supuesta constante) sufrida por el montañero desde que entró en contacto con la nieve hasta su total detención.
c) La energía disipada por la fricción con el aire durante la caída.
d) La fuerza de fricción (supuesta constante) ejercida por el aire durante la caída.

El apartado lo se hacer con las ecuaciones del moviemiento MRUA, pero los otros apartados no se cómo hacerlos, agradecería que me lo explicasen. Gracias.

Por cierto, los resultados son: a) W nieve = -102 kJ ; c)W fricción = -300 kJ ; d)F fricción = 600 N

[juantv]

Re: Problema de Mecánica

$\dst W = F_i d$

$\dst F - F_r = m a$

[arivasm]

Re: Problema de Mecánica

Para las fuerzas no conservativas (el realizado por la nieve y el realizado por la fricción contra el aire) usa que su trabajo es igual a la variación de energía mecánica. Una vez que tengas esos trabajos, aplicando la definición y teniendo en cuenta que son fuerzas que forman un ángulo de 180º con el desplazamiento, puedes calcularlas (aunque sólo te piden una de ellas) mediante la propia definición de trabajo: [Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida] (Juan se ha comido el signo menos). Para la aceleración puedes usar, como indica Juan, la 2ª ley, una vez que ya conozcas la fuerza de frenado, pues junto con el peso (ten en cuenta sus sentidos opuestos) podrás encontrar la fuerza resultante. Una alternativa sería recurrir a las expresiones del MRUA, pero esta vía es más sencilla.

[newtonito]

Re: Problema de Mecánica

Muchas gracias, habéis sido de gran ayuda.