Carlos kelly fisica cap 11 energia 9 a y 1b
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Cap. 11 EnergíaProblemas 9 A y 1 B
Carlos E. Kelly Castro
Un vagón de un ferrocarril choca con otro vagón de igual masa. Después del choque, los dos vagones se enganchan y se mueven a una rapidez de 4.0 m/s. La masa de cada vagón es de 5.0 x 105 kg.
A- Antes de la colisión, el primer vagón viajaba a 8.0 m/s. ¿Cuál es su momento?
B - ¿Cuál es el momento total de los dos vagones después de la colisión?
C- Determina la energía cinética de los vagones antes y después del choque
D- ¿A que se debe la pérdida en energía cinética?
Problema 9A
A B A B
Problema 9A
5.0 x 105 kg
8.0 m/s
4.0 m/s
A)mi= 5.0 x 105 kg Vai = 8.0 m/s Pai= ? Pai= mVai Pai= (5.0 x105kg)(8.0m /s) Pai= 4.0 x 106kg m/s
B) Pf= mVf Vf= 4.0 m/s Pf = ? Pf =(5.0 x 105 kg)(4.0 m/s) Pf = 2.0 x 106 kg m/s
Problema 9A
Solución:El momento inicial
es de 4.0 x106 kg m/s
Solución:El momento final es
de 2.0 x 106 kg m/s
C) ECi= ½(mVi2)
m= 5.0 x 105 kg Vi= 8.0 m/s ECi=1/2(5.0 x 105kg)
(8.0 m/s)2 ECi= 1.6 x 107 J
ECf= ½(mVf2) Vf= 4.0 m/s ECf= ½(5.0 x 105
kg)(4.0 m/s)2
ECf= 4.0 x 106 J
Problema 9A
Solución:La energía cinética de los vagones antes de
la colisión es de 1.6 x 107 J y después de la colisión es de 4.0 x 106 J
D) La pérdida de energía cinética se debe a la reducción de la velocidad que trae el vagón A cuando hace una colisión inelástica con el vagón B.
Problema 9A
Un niño de 420 N de peso se sienta en el asiento de un columpio que se encuentra a una distancia de 0.40 m sobre el piso. Un amigo hala el columpio hacia atrás, de forma que el asiento queda a una distancia de 1.00 m sobre el piso, y lo suelta.
A. ¿Cuál será la rapidez del niño cuando el columpio pase por su posición más baja?
B. Si el niño se moviese a 2.0 m/s cuando el columpio se encuentra en su posición más baja, ¿cuánto trabajo realiza la fuerza de fricción sobre el columpio?
Problema 1B
Problema 1B
0.40 m 1.00 m
420 N
Peso= 420 N d1= 0.40 m d2= 1.00 m V=? Peso = mg m = Peso/ g m= 420 N/9.81
m/s2
m= 4.28 kg
W = Fd EC = ½(mv2) W = EC Fd = ½(mv2) v = √2Fd/ m v = 8.86 m/s2
Problema 1B
Solución:La velocidad del niño en su punto mas bajo es de 8.86 m/s2
v= 2.0 m/s2 m = 4.28 kg W = EC W = ½(mv2) W = 8.56 J
Solución: El trabajo realizado es de 8.56 J
Problema 1B