Trabajo y Energías

[elenavelaasco]

Una paracaidista antes de abrir el paracaídas cae en caída libre con una velocidad constante, su velocidad limite es de 192 km/h. (a) Si su masa es de 55 Kg, calcular la magnitud de la potencia producida por la fuerza de arrastre. (La fuerza de arrastre es la que frena a la paracaidista). Después de la apertura del paracaídas, su velocidad disminuye hasta 24 km/h. ¿Cuál es ahora la potencia disipada por la fuerza de arrastre?

[Alriga]

Si cae verticalmente a velocidad constante (sin aceleración) eso significa que la resultante de la suma de fuerzas verticales sobre el paracaidista es cero.

$\vec F=m \vec a \qquad a=0 \to \vec F=0$

Como hay necesariamente una fuerza vertical hacia abajo que es el peso, eso significa que, para que la aceleración sea nula, la fuerza de arrastre debe ser igual en módulo y opuesta en dirección, al peso.

a) $v_a=192 \ km/h=53.33 \ m/s$

El módulo de la fuerza de arrastre:

$F_A=m g$

$$P_a=F_A \cdot v_a$$

b) $v_b=24 \ km/h=6.67 \ m/s$

$F_A=m g$

$$P_b=F_A \cdot v_b$$

Saludos.

Res: $g=10 \ m/s^2 \to P_a=29.3 \ kW \qquad P_b=3.67 \ kW$