Autor Tema: Calcular Energía, potencia y trabajo mecánico de un cuerpo

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15 Agosto, 2019, 03:07 am
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ferbad

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Hola amigos podrían ayudarme con el siguiente ejercicio de Física.Muchas gracias

Se lanza hacia arriba un cuerpo de 300g y llega a su altura máxima en 15 s. Calcular potencia, trabajo y energía total desarrollada en toda la trayectoria

15 Agosto, 2019, 04:02 am
Respuesta #1

ingmarov

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Hola

Te ayudo a comenzar

Primero calculamos la velocidad inicial con

\( \cancelto{0}{v_f}=v_0-gt \)

Ya calculada Vo puedes calcular la energía cinética.

¿Ya tenías esto?
No te confíes, revisa lo que escribo. Yo también me equivoco.
Odio el autocorrector de Android...

15 Agosto, 2019, 04:24 am
Respuesta #2

ferbad

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Gracias ingmarov. Mi problema está si al calcular la energía total tengo que considerar  la energía cinética de partida más la de llegada o solo la energía cinética al tocar el suelo. El trabajo total para mí es 0 porque la variación de la energía es 0. Lo mismo me sucede con la potencia, existe una potencia para hacer llegar el cuerpo hasta la altura máxima y otra para que el cuerpo toque el suelo.¿ Debo sumarlas?

15 Agosto, 2019, 05:29 am
Respuesta #3

ingmarov

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Ah

Estoy algo oxidado en estos temas, deberé revisar.
Si alguien más no te ayuda, lo haré yo después de revisar.

Saludos
No te confíes, revisa lo que escribo. Yo también me equivoco.
Odio el autocorrector de Android...

15 Agosto, 2019, 08:15 am
Respuesta #4

sugata

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Yo entiendo que lo que te piden es la energía y potencia en el punto más alto.

15 Agosto, 2019, 09:14 am
Respuesta #5

feriva

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Gracias ingmarov. Mi problema está si al calcular la energía total tengo que considerar  la energía cinética de partida más la de llegada o solo la energía cinética al tocar el suelo. El trabajo total para mí es 0 porque la variación de la energía es 0. Lo mismo me sucede con la potencia, existe una potencia para hacer llegar el cuerpo hasta la altura máxima y otra para que el cuerpo toque el suelo.¿ Debo sumarlas?

Hola.

No debe sumarlas.

No toca el suelo; lo tocará, claro, porque todo lo que sube baja, pero el problema no te dice que consideres hasta ahí, sino hasta el punto en  que se para.

Por la ley de la conservación de la energía tienes \( \dfrac{mv_{0}^{2}}{2}=mgh
  \), es decir \( v_{0}^{2}=2gh
  \); la energía en el punto de salida, con su velocidad inicial y su altura (h=0) es igual a la energía potencial en el punto más alto, donde ocurre lo contrario, la altura es la máxima y la velocidad final es cero.

Como te dan el tiempo que tarda en subir, ése será el mismo que tarda en bajar en caída libre; y la velocidad al llegar al suelo será igual a la inicial de cuando sube, por tanto

\( v_{0}=gt=9,8\cdot15
  \).

Y con eso ya puedes resolver.

Saludos.

15 Agosto, 2019, 10:17 am
Respuesta #6

robinlambada

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Hola:
Hola amigos podrían ayudarme con el siguiente ejercicio de Física.Muchas gracias

Se lanza hacia arriba un cuerpo de 300g y llega a su altura máxima en 15 s. Calcular potencia, trabajo y energía total desarrollada en toda la trayectoria
Hola por el teorema de las fuerzas vivas que  establece que el trabajo realizado por las fuerzas vivas  que actúan sobre un sistema, es igual a su energía cinética.

En tu caso \( W=\Delta E_c=\displaystyle\frac{1}{2}mv_f^2-\displaystyle\frac{1}{2}mv_o^2=-\displaystyle\frac{1}{2}mv_o^2 \)

El trabajo es negativo pues hay que "dárselo" al sistema, es decir se necesita realizar un esfuerzo para que el objeto suba. En cambio al bajar el objeto el sistema nos devuelve el trabajo realizado ( en la bajada el trabajo sería positivo)

La energía total que desarrolla , si se trata de energía mecánica, es cero , ya que esta se conserva lo que pierde de cinética lo gana de potencial y al revés. Si se refiere a energía potencial ( que lo dudo) entonces es \( \Delta Ep=-\Delta Ec \) ( con \( \Delta Ep=Ep_f-Ep_i \) y  \( \Delta Ec=Ec_f-Ec_i \)

Para la potencia desarrollada , entiendo que se refiere a la potencia media, sería \( P_m=\displaystyle\frac{W}{\Delta t} \)

Saludos.

Envejecer es como escalar una gran montaña: mientras se sube las fuerzas disminuyen, pero la mirada es más libre, la vista más amplia y serena.

La verdadera juventud una vez alcanzada, nunca se pierde.

15 Agosto, 2019, 05:04 pm
Respuesta #7

sugata

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Robinlambada, sigo pensando ésto cada vez que leo el problema.

Yo entiendo que lo que te piden es la energía y potencia en el punto más alto.


15 Agosto, 2019, 06:09 pm
Respuesta #8

robinlambada

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Robinlambada, sigo pensando ésto cada vez que leo el problema.

Yo entiendo que lo que te piden es la energía y potencia en el punto más alto.

Yo también, de hecho así se refleja en mis ecuaciones. Lo que ocurre es que suele pasar que todo lo que sube también baja.   ;)

En tu caso \( W=\Delta E_c=\displaystyle\frac{1}{2}mv_f^2-\displaystyle\frac{1}{2}mv_o^2=-\displaystyle\frac{1}{2}mv_o^2 \)
Envejecer es como escalar una gran montaña: mientras se sube las fuerzas disminuyen, pero la mirada es más libre, la vista más amplia y serena.

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15 Agosto, 2019, 06:26 pm
Respuesta #9

sugata

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Lo habia leído mal.
Lei lo de " cuando baja devuelve la energía y es cero" y ahí me quedé.
XDDDD

15 Agosto, 2019, 07:11 pm
Respuesta #10

ciberalfil

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La verdad es que el enunciado tal como se muestra en el foro es bastante confuso porque cuando se habla de trabajo y potencia debe especificarse quién lo realiza y cual es la tarea encomendada, y en este caso no se especifica con claridad. Podemos interpretar el enunciado de diversas formas y cada una de ellas conduce a una solución distinta, en cualquier caso las leyes que rigen la caída libre en el campo gravitatorio en la superficie terrestre (\( g=cte \)) son muy sencillas y pueden resumirse diciendo que la energía mecánica total se conserva de forma que:

\( \Delta(U+E_c)=\Delta U+ \Delta E_c=0 \)       ó bien aplicada al caso        \( mg\Delta h+\displaystyle\frac{m}{2}\Delta v^2=0 \)

que puede encontrarse en los libros de texto demostrada y suficientemente justificada. Basta aplicarla al caso que nos ocupa.

15 Agosto, 2019, 10:51 pm
Respuesta #11

ferbad

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gracias a todos en el caso de potencia media considero 15s  o  30s?  . Considero solo la potencia que se empleo en llegar a la altura máxima , ya que es la misma que se empleo al caer

15 Agosto, 2019, 11:12 pm
Respuesta #12

robinlambada

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gracias a todos en el caso de potencia media considero 15s  o  30s?  . Considero solo la potencia que se empleo en llegar a la altura máxima , ya que es la misma que se empleo al caer
Utiliza 15 segundos, ya que no puedes usar 30 segundos , puesto que la potencia de subida y de bajada tienen signos contrarios, a causa de que el trabajo también, entonces la potencia después de la bajada te daría cero.

Pero por la pregunta parece que no has entendido nada. Te piden los resultados solo para el trayecto de subida. Cuando te hable del trabajo de bajada era solo para que entendieras cuando el trabajo es positivo y cuando negativo.

Saludos.
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