Hola, hay un ejercicio resuelto que no entiendo muy bien. Lo que no entiendo es lo escrito en negrita. Dice así:
"Una persona de masa sube por una escalera de altura . Analizar la aplicación del principio de conservación de energía al sistema formado por la persona sola."
Solución:
1- La persona es el sistema. Expresar el teorema trabajo-energía para este sistema:
2- Hay dos fuerzas externas que actúan sobre el sistema, la fuerza de gravedad y la fuerza de los peldaños sobre los pies. La fuerza de la gravedad realiza un trabajo negativo, ya que su dirección es . La fuerza de los peldaños no efectúa ningún trabajo, porque el punto de aplicación, la suela de los zapatos del hombre, no se mueve mientras se aplica la fuerza:
3- La persona sola es el sistema.Como la configuración de la persona no cambia (sigue estando erguida), cualquier cambio de su energía mecánica es un cambio de su energía cinética, que es la misma , al inicio que al final :
4- Por lo tanto:
, es decir,
Conclusión: Es de esperar que la energía química de la persona decrezca. El cambio de energía es negativa como se esperaba.
Dudas:
¿Qué pasa si la configuración de la persona cambia?; y otra pregunta: también puede haber un cambio en la energía cinética, por ejemplo si parte de una velocidad inicial 0 y termina de subir las escaleras a una velocidad cualquiera, ¿no?
¡Un saludo!
"Una persona de masa sube por una escalera de altura . Analizar la aplicación del principio de conservación de energía al sistema formado por la persona sola."
Solución:
1- La persona es el sistema. Expresar el teorema trabajo-energía para este sistema:
2- Hay dos fuerzas externas que actúan sobre el sistema, la fuerza de gravedad y la fuerza de los peldaños sobre los pies. La fuerza de la gravedad realiza un trabajo negativo, ya que su dirección es . La fuerza de los peldaños no efectúa ningún trabajo, porque el punto de aplicación, la suela de los zapatos del hombre, no se mueve mientras se aplica la fuerza:
3- La persona sola es el sistema.Como la configuración de la persona no cambia (sigue estando erguida), cualquier cambio de su energía mecánica es un cambio de su energía cinética, que es la misma , al inicio que al final :
4- Por lo tanto:
, es decir,
Conclusión: Es de esperar que la energía química de la persona decrezca. El cambio de energía es negativa como se esperaba.
Dudas:
¿Qué pasa si la configuración de la persona cambia?; y otra pregunta: también puede haber un cambio en la energía cinética, por ejemplo si parte de una velocidad inicial 0 y termina de subir las escaleras a una velocidad cualquiera, ¿no?
¡Un saludo!
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