Secundaria Ejercicio Energía

[The Higgs Particle]

Hola, tengo un ejercicio que dice:

- Un cuerpo de 0’15k g se lanza por un plano inclinado 30º con una velocidad inicial de 10 m/s. El coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el plano es 0.3.
a) El trabajo total realizado sobre el cuerpo hasta detenerse.
b) La distancia recorrida sobre el plano.
c) La variación de la energía potencial.

Yo lo que he hecho es:

El apartado a) me sale como el solucionario del libro. Sin embargo, el apartado b) debería salir 19'6 m y el c) 14'4 J,
¿dónde está el fallo?
Muchas gracias.

[Sarela]

Re: Ejercicio Energía

Hola. Parece que no hay muchos voluntarios/as del foro hoy por aquí...Yo puse un hilo por la mañana que le pasa lo que al tuyo

Yo estos problemas debiera saber hacerlos, pero cuando me pongo a ello empiezo por no entender como utilizas tú los signos...
..y si además esos primeros apartados te dan como el libro todavía entiendo menos...
O sea que...lo siento...pero ahora mismo me pasa dos veces lo que a tí
Suerte

[Turing]

Re: Ejercicio Energía

Hola,

suponiendo que has calculado bien la altura... Cuando calculas la distancia, realmente estas averiguando cuanto mide de largo el plano inclinado. ¿Por qué no intentas calcular la aceleración del bloque y aplicar (ya que te dan la velocidad inicial) $\dst V_f-V_o=2a\Delta x$?

Un saludo.

[The Higgs Particle]

Re: Ejercicio Energía

Si lo he entendido bien, me aconsejas que lo resuelva por métodos dinámicos y no energéticos. Pese a que es una buena idea, mi profesor nos obliga a hacerlos por métodos energéticos...

[Sarela]

Re: Ejercicio Energía

Hola The Higgs Particle
Me puedes explicar como utilizas los signos que pones en tus ecuaciones?
Porque a mi no me salen de la misma manera, ni suponiendo que ese bloque suba por el plano, ni tampoco suponiendo que baje...
Gracias


Y otra pregunta si sabeis: ¿como se hace para enviar a alguien un mensaje privado? Porque al abrir varios perfiles he visto que tenían mensajes en su perfil...intenté mandar uno a Turing (para que corrigiera un error de tipeo en su post #3)...y no supe cómo....
Gracias

[The Higgs Particle]

Re: Ejercicio Energía

A Sarela (sobre por qué he usado así los signos):

Como ya sabrás por el teorema de las fuerzas vivas, el trabajo realizado por un cuerpo en un intervalo de tiempo equivale a la variación de energía cinética experimentada por el mismo en ese mismo intervalo. De esta forma, W = $\Delta$E_c.
Si sólo actúan fuerzas conservativas, podemos decir que W = W_CONSERVATIVO $\to$ $\Delta$E_c = -$\Delta$E_p.
Pero si, como en mi caso, actúan fuerzas no conservativas (el rozamiento):

W = W_C + W_{NO C} $\to$ $\Delta$E_c = -$\Delta$E_p + W_NC

Mi problema es que no sé por qué las soluciones que me salen a mí son distintas a las del libro. Es algo extraño porque uno de los valores que según el libro tengo mal (la altura, h) lo uso en el apartado a), el cual tengo bien (según el libro).

- - - Actualizado - - -

Por cierto, sobre los mensajes de perfil, creo que necesitas tener varios lápices para poder mandarlos.
http://forum.lawebdefisica.com/threads/21458-Dudas-relacionadas-con-la-web?highlight=mensajes+perfil

[Sarela]

Re: Ejercicio Energía

Y entonces ese trabajo de rozamiento..puesto ahí en el segundo miembro no debiera ser negativo? Ahora es que me hace dudar eso de que la solución te da como el libro
Otra pregunta: ¿supones que el bloque sube por el plano inclinado? Y ¿pones el cero de energía potencial en el fondo del plano inclinado?

Gracias por la aclaración de los mensajes: somos todavía jóvenes...en el foro!

[Turing]

Re: Ejercicio Energía

Repasando tus ecuaciones, no veo porque usas la energía potencial. El trabajo lo hacen las fuerzas de rozamiento. Una vez aceptas esta premisa te da una altura de 9,8 (según mis cálculos), dando correctos los apartados siguientes.

PD: Disculpad Sarela y Higgs, estoy de finales y mi tiempo escasea.

[The Higgs Particle]

Re: Ejercicio Energía

A Sarela:
Había puesto: W = W_C + W_{NO C} E_c = -E_p + W_NC; desarrollándolo: -Ec_i = -Epf + W_R.

Por otro lado, W_NC = $\Delta$E_m $\to$ WR = E_{p final}- E_{c inicial} $\to$ -W_R = Eci - Epf

Que, como vemos sale lo mismo.

Y sobre tu segunda pregunta: sí, supongo que el bloque sube por el plano inclinado, pero no entiendo lo que me preguntas con: "Y ¿pones el cero de energía potencial en el fondo del plano inclinado?"

[Sarela]

Re: Ejercicio Energía

Pero....a ver si estamos de acuerdo...
Tienes una energía cinética inicial que consumes (consumes porque empiezas teniendo una velocidad de 10 m/s y acabas con una velocidad final de 0 m/s) en hacer subir el el cuerpo por el plano inclinado y en trabajo de rozamiento...Por lo tanto yo entiendo que ese trabajo no puede tener un signo distinto al de la energía potencial...

[The Higgs Particle]

Re: Ejercicio Energía

A Turing:

Empleo la fórmula de le energía potencial ya que, a medida que el cuerpo sube por el plano inclinado, debido a la fuerza de rozamiento, su velocidad (y, por lo tanto, la E. cinética) disminuye, pero la potencial aumenta.
Y, según la ley de la conservación de la energía, el trabajo realizado (variación de la E. cinética) es la variación de la E. potencial + el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento.

E_c = -E_p + W_NC


Si omitiese la variación de la energía potencial sería como si el cuerpo se desplazase en horizontal y la fuerza de rozamiento lo fuese frenando hasta pararse, ¿no?

[Turing]

Re: Ejercicio Energía

Si omitiese la variación de la energía potencial sería como si el cuerpo se desplazase en horizontal y la fuerza de rozamiento lo fuese frenando hasta pararse, ¿no?

Cierto!!!

[The Higgs Particle]

Re: Ejercicio Energía

A Sarela:
"Pero....a ver si estamos de acuerdo...
Tienes una energía cinética inicial que consumes (consumes porque empiezas teniendo una velocidad de 10 m/s y acabas con una velocidad final de 0 m/s) en hacer subir el el cuerpo por el plano inclinado y en trabajo de rozamiento...Por lo tanto yo entiendo que ese trabajo no puede tener un signo distinto al de la energía potencial..."

Es cierto que tengo una energía cinética que se va consumiendo por el rozamiento y por la subida por el plano inclinado, como tú dices.
Según creo haber entendido, te extraña que el trabajo total realizado sobre el cuerpo tenga un signo distinto al de la energía potencial.
El trabajo total, que me piden en el aparatado a) (en el cual coincido con el libro), tiene signo negativo, ya que la energía final es menor que la inicial. Tiene, por lo tanto signo negativo. Y según la fórmula que puse antes, W_C = -$\Delta$E_p, o lo que es lo mismo: - (E_pf - Ep_i) = Ep_i - E_pf, y como E_pi = 0, $\Delta$E_p = - E_pf; es decir, ambos tienen el mismo signo.
Aunque, siendo sincero, no sé si era esto a lo que te referías.

[Sarela]

Re: Ejercicio Energía

A The Higgs Particle:

¿No estás de acuerdo en que esa energía potencial (que consume energía cinética inicial) y ese trabajo de rozamiento (que también consume energía cinética inicial) deben de tener el mismo signo? Yo apostaría a que tiene que ser así!

[The Higgs Particle]

Re: Ejercicio Energía

A Sarela:
Empleando la fórmula que usé para el apartado a):

W = -$\Delta$E_p + W_NC $\to$ -Wroz= -$\Delta$E_p - W

Así ambos salen con el mismo signo (mientras que W, variación de la E. cinética, tiene signo positivo).

Pero me parece una buena idea, ¿cómo te saldrían a ti los apartados?