Otras carreras Rozamiento,mecanica y energia (ayuda)

[cuervo_d_boedo]

Bueno,buenas noches,soy un estudiante del Instituto Universitario de la PFA,y estoy viendo Fisica Aplicada...si me permiten prefiero dejar la presentacion para otro momento.
La cuestion es que vengo rompiendome el marote desde el martes tratando de entender estos temas que nombre en el titulo,y la verdad que me cuesta...
Antes que nada pido disculpas si ya hay otro tema hablando sobre esto que estoy preguntando,pero la verdad los nervios que me produce no poder resolver los ejercicios me hacen recurrir a exponer el tema directamente.
Los ejercicios que me generan dolor de cabeza son sobre Rozamiento (en sistemas aislados conservativos y no conservativos) sobre Trabajo y Energia.
Me gustaria,si fuesen tan amables de aclararme la relacion entre Trabajo y Energia,y posteriormente les agradeceria si me ayudan con dos ejercicios (que puede que no sean tan dificiles en realidad,pero me cuestan horrores,y como ya dije,los nervios y la frustacion de ver que no me sale,entorpecen mi tarea).

1)Por medio de un motor se hace deslizar un cuerpo sobre una rampa inclinada 37° con la horizontal con una aceleracion de 0,4 m/s². La masa del cuerpo es de 500kg y el coeficiente de rozamiento dinamico entre éste y la rampa es de 0,25. Determinar la potencia que debera entregar el motor a los 5 seg. de iniciado el movimiento.

2)Un bloque de 5kg es empujado hacia arriba por un plano lo hace ascender una distancia de 2m a lo largo de mismo. Si la velocidad del bloque en el extremo inferior del plano es de 2m/s y el coeficiente de rozamiento dinamico entre ambos es 0,1.¿Cual sera su velocidad final del recorrido?

Desde ya,muchisimas gracias por tomarse la molestia,saludos...

Edito: Les pido perdon,me olvide de poner los resultados:
1) 8,24 kW
2) 7,78 m/s

[KyAlOx]

Re: Rozamiento,mecanica y energia (ayuda)

Hace tiempo que no hago problemas de estos, pero acerca de lo primero que pides:

En sistemas conservativos, sin rozamiento:

$W=\Delta Ec=Ec_{f}-Ec{i}$ (teorema de las fuerzas vivas)

Recordando que $W=-\Delta Ep$ ,

$\Delta Ep+\Delta Ec=0$

En sistemas no conservativos, como los de tus problemas:

(estoy lo digo un poco de memoria; creo que está bien pero espero que alguien pueda asegurarlo)

$\Delta Ep+\Delta Ec=Wnc$

Donde Wc es el trabajo realizado por las fuerzas de rozamiento; como trabajo es Fuerza por desplazamiento,

$\Delta Ep+\Delta Ec=FrS$

Donde Fr es la fuerza realizada por el rozamiento y S el desplazamiento.

Además, potencia es:

$P=\dfrac{W}{t}$

Respecto al primer problema, diría que la potencia que tiene que realizar el motor es la misma que la que realiza el trabajo de las fuerzas no conservativas (Wnc). Creo que hallando el desplazamiento con la aceleración y el tiempo y la fuerza de rozamiento con el diagrama de cuerpo libre, puedes lograrlo. El segundo imagino que será parecido pero con otros datos.

De todos muchos, hace bastante que no hago problemas de este tipo y estoy oxidado; esperemos que alguien más pueda ayudarte por si a caso

K.

[BigMess]

Re: Rozamiento,mecanica y energia (ayuda)

La energía es la capacidad que tiene un sistema físico u otro cualquiera de realizar un trabajo. Por eso, trabajo y energía tienen las mismas dimensiones y unidades.

Para el problema 2, por ejemplo, me parece que lo que hay que hacer es aplicar la conservación de la energía pero teniendo en cuenta que como hay rozamiento hay fuerzas no conservativas.
[Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida]
$W_(roz)=F_(roz).d$

[cuervo_d_boedo]

Re: Rozamiento,mecanica y energia (ayuda)

Bueno,les agradezco por la ayuda,lamentablemente no pude hacer los ejercicios,aunque el tema me quedo un poco mas claro con sus aclaraciones
Saludos

[cuervo_d_boedo]

Re: Rozamiento,mecanica y energia (ayuda)

Hola de nuevo,bueno,pude hacer el segundo ejercicio,el primero lamentablemente no pude,es que si lo planteo con la ecuacion de la conservacion de la energia me falta la velocidad inicial y la final,ademas del desplazamiento o la distancia que recorre el cuerpo (aca lo llamo d).
Les voy a mostrar basicamente mi razonamiento y me gustaria que se fijen si estoy o no en buen camino:

Tengo
μ: 0,25
a: 0,4m/s²
t: 5 seg.

Del Diagrama de cuerpo libre saco que:

N-m.g.cos 37°= 0 --------> N= m.g.cos 37°
[FONT=Times New Roman][FONT=Verdana]F-Fr-m.g sen 37°= m.a ---> aca tengo una duda,y es que si tengo uq tener en cuenta la F que produce el motor (despues de todo,tengo que sacar la potencia del motor,es decir que ocasiona un trabajo,es decir una fuerza en un determinado intervalo de desplazamiento...no? )[/FONT][/FONT]
[FONT=Times New Roman][FONT=Verdana]Fr = μ.N------> μ.m.g.cos 37°[/FONT][/FONT]
[FONT=Times New Roman][FONT=Verdana]WFr = μ.m.g.d (distancia).cos 180°[/FONT][/FONT]

Wnc(sistema no conservativo)= ΔEm
Wnc= ΔEc+ΔEp = Ecf-Eci + Epf-Epi
WF(del motor)= 1/2 m.vf²-1/2 m.vi² + m.g.hf-m.g.hi - WFr
WF= 1/2m (vf²-vi²) + m.g (hf-hi) - μ.m.g.cos 37°.d.cos 180°
WF = 1/2m (vf²-vi²) + m.g (hf-hi) + μ.m.g.cos 37°.d

Como tengo un triangulo como rampa:
sen 37°= cateto opuesto/hipotenusa
sen 37° = (hf-hi)/ d
Es decir que(hf-hi) = sen 37°.d

Puedo concluir que:
WF= 1/2m (vf²-vi²) + m.g (sen 37°.d) + μ.m.g.cos 37°.d

Y hasta aca llego,no tengo las velocidades y no se como sacar el desplazamiento. KyAlOx,vos dijiste que tal vez con la aceleracion y el tiempo lo pueda sacar,si hay una forma para hacerlo sin tener las velocidades,yo no lo conozco. Es el ejercicio que me esta llevando horas y horas,si alguno me puede ayudar,me salvaria la vida .
Saludosss

[Jose D. Escobedo]

Re: Rozamiento,mecanica y energia (ayuda)

1)Por medio de un motor se hace deslizar un cuerpo sobre una rampa inclinada 37° con la horizontal con una aceleracion de 0,4 m/s². La masa del cuerpo es de 500kg y el coeficiente de rozamiento dinamico entre éste y la rampa es de 0,25. Determinar la potencia que debera entregar el motor a los 5 seg. de iniciado el movimiento.

2)Un bloque de 5kg es empujado hacia arriba por un plano lo hace ascender una distancia de 2m a lo largo de mismo. Si la velocidad del bloque en el extremo inferior del plano es de 2m/s y el coeficiente de rozamiento dinamico entre ambos es 0,1.¿Cual sera su velocidad final del recorrido?

Desde ya,muchisimas gracias por tomarse la molestia,saludos...

Edito: Les pido perdon,me olvide de poner los resultados:
1) 8,24 kW
2) 7,78 m/s

Me pregunto como hiciste el #2 porque desde que no dan la aceleracion, le hace falta la fuerza y como la fuerza que lo empuja hacia arriba no es precisamente la fuerza de rozamiento, entonces ha de ser un fantasma.

En el primero tambien hace falta un dato, ya sea la velocidad final o la velocidad inicial, ademas de especificar si el movimiento es hacia arriba o hacia abajo de la rampa.

[cuervo_d_boedo]

Re: Rozamiento,mecanica y energia (ayuda)

Me pregunto como hiciste el #2 porque desde que no dan la aceleracion, le hace falta la fuerza y como la fuerza que lo empuja hacia arriba no es precisamente la fuerza de rozamiento, entonces ha de ser un fantasma.

En el primero tambien hace falta un dato, ya sea la velocidad final o la velocidad inicial, ademas de especificar si el movimiento es hacia arriba o hacia abajo de la rampa.

Es que el segundo lo copie mal ahora que me fije bien,ahora lo edito,no me dan la aceleracion pero me dan una fuerza,que es de 100 N.

2) Un bloque de 5 kg es empujado hacia arriba por un plano inclinado 30° con la horizontal. Una fuerza constante de 100N lo hace ascender una distancia de 2m a lo largo de mismo. Si la velocidad del bloque en el extremo inferior del plano es de 2m/s y el coeficiente de rozamiento dinamico entre ambos es 0,1.¿Cual sera su velocidad final del recorrido?

El primero no se que onda,ya me duele la cabeza de tanto verlo,creo que lo hice de 20 maneras diferentes y todavia no me sale,veremos que onda