Situaciones que involucran friccion cinetica

Si la unica fuerza externa es la fuerzade friccion, esta es responsable de laperdida de energıa cinetica.

∆Kfriccion = −fk d

Cuando la friccion, ası como otras fuerzas, actuan sobre unobjeto,

Kf = Ki +∑

Wotras − fk d∑

Wotras representa el trabajo realizado sobre el objeto por fuerzas distintas a la friccion.

Cuando las “otras” fuerzas involucran fuerzas aplicadas y lafuerza gravitatoria,∑

Wotras =∑

Waplicadas + Wg =∑

Waplicadas − ∆Ug

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Situaciones que involucran friccion cinetica

Si la unica fuerza externa es la fuerzade friccion, esta es responsable de laperdida de energıa cinetica.

∆Kfriccion = −fk d

Cuando la friccion, ası como otras fuerzas, actuan sobre unobjeto,

Kf = Ki +∑

Wotras − fk d∑

Wotras representa el trabajo realizado sobre el objeto por fuerzas distintas a la friccion.

Cuando las “otras” fuerzas involucran fuerzas aplicadas y lafuerza gravitatoria,∑

Wotras =∑

Waplicadas + Wg =∑

Waplicadas − ∆Ug

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Situaciones que involucran friccion cinetica

Si la unica fuerza externa es la fuerzade friccion, esta es responsable de laperdida de energıa cinetica.

∆Kfriccion = −fk d

Cuando la friccion, ası como otras fuerzas, actuan sobre unobjeto,

Kf = Ki +∑

Wotras − fk d∑

Wotras representa el trabajo realizado sobre el objeto por fuerzas distintas a la friccion.

Cuando las “otras” fuerzas involucran fuerzas aplicadas y lafuerza gravitatoria,∑

Wotras =∑

Waplicadas + Wg =∑

Waplicadas − ∆Ug

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Teorema del trabajo y la energıa

Wneto = ∆K =∑

Wotras − fk d =∑

Waplicadas − ∆Ug − fk d

∆K + ∆Ug = ∆E =∑

Waplicadas − fk d

Cuando existe roce y no hay fuerzas aplicadas, ∆E = −fk d.La energıa mecanica del sistema disminuye debido a laaccion del roce y se transforma en calor.

Cuando no hay roce ni fuerzas aplicadas, ∆E = 0.La energıa mecanica del sistema se mantiene constante, solose transforma de energıa cinetica a potencial

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Teorema del trabajo y la energıa

Wneto = ∆K =∑

Wotras − fk d =∑

Waplicadas − ∆Ug − fk d

∆K + ∆Ug = ∆E =∑

Waplicadas − fk d

Cuando existe roce y no hay fuerzas aplicadas, ∆E = −fk d.La energıa mecanica del sistema disminuye debido a laaccion del roce y se transforma en calor.

Cuando no hay roce ni fuerzas aplicadas, ∆E = 0.La energıa mecanica del sistema se mantiene constante, solose transforma de energıa cinetica a potencial

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Teorema del trabajo y la energıa

Wneto = ∆K =∑

Wotras − fk d =∑

Waplicadas − ∆Ug − fk d

∆K + ∆Ug = ∆E =∑

Waplicadas − fk d

Cuando existe roce y no hay fuerzas aplicadas, ∆E = −fk d.La energıa mecanica del sistema disminuye debido a laaccion del roce y se transforma en calor.

Cuando no hay roce ni fuerzas aplicadas, ∆E = 0.La energıa mecanica del sistema se mantiene constante, solose transforma de energıa cinetica a potencial

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Acelerando una caja

La figura muestra una caja de 120 kg sobre un camion plano quese esta moviendo hacia la derecha con aceleracion de 1.5 m/s2, alo largo del eje x. La caja no resbala con respecto al camion yeste se desplaza 65 m.¿Cual es el trabajo total hecho sobre la caja por todas las fuerzasque actuan sobre ella?

Rta.: 1.17 × 104 JFIS1503 - Griselda Garcia - 1er. Semestre 2009 3 / 1

Moviendose por un rielLa figura muestra un bloque de 0.41 kg que desliza desde Ahasta B sobre una superficie sin friccion. Cuando alcanza elpunto B, continua deslizando a lo largo de una superficiehorizontal BC donde el roce cinetico actua. Como resultado elbloque se frena y alcanza el reposo en el punto C. La energıacinetica en A es 37 J, y las alturas de A y B, respecto del piso,son 12.0 y 7.0 m, respectivamente.¿Cual es la energıa cinetica delbloque cuando llega a B?

¿Cuanta energıa se pierde debido alroce durante el segmento BC delviaje?

¿Cual es la separacion entre B y C?

Rtas.: 57 J, -57 J y 14,2 mFIS1503 - Griselda Garcia - 1er. Semestre 2009 4 / 1

Al agua!!Un nino de masa m se desplaza sobre un resbalın irregularmentecurvo de altura h = 2.0 m, como se muestra en la figura. El ninoparte del reposo en la parte superior.

Considere que no hay friccion y determine la rapidez delnino en la parte inferior.Si una fuerza de friccion cinetica actua sobre el nino,¿cuanta energıa mecanica pierde el sistema? Suponga que vf

= 3.0 m/s y m = 20.0 kg.

Rtas.: 6.26 m/s y -302 JFIS1503 - Griselda Garcia - 1er. Semestre 2009 5 / 1

A esquiar!Un esquiadora parte del reposo desde la parte superior de unapendiente sin friccion de 20.0 m, como se ve en la figura. En elpie de la pendiente, la esquiadora encuentra una superficiehorizontal donde el coeficiente de friccion entre los esquıes y elsuelo es 0.210. ¿Cuanto viaja la esquiadora sobre la superficiehorizontal antes de detenerse?

Encuentre la distancia horizontal que recorre la esquiadora si lapendiente tambien tienen un coeficiente de friccion de 0.210.

Rtas.: 95.2 m y 40.3 mFIS1503 - Griselda Garcia - 1er. Semestre 2009 6 / 1

PenduloLa cuerda de la figura es de 120 cm de largo y tiene un extremofijo y en el otro una pelota. La distancia d desde el extremo fijohasta un soporte en el punto P es 75 cm. La pelota es liberadadesde el reposo y sigue la trayectoria punteada que se muestra.¿Cual es la rapidez cuando alcanza el punto mas bajo de sutrayectoria?¿Cual es la rapidez cuando alcanza la maxima altura posibledespues de que la cuerda se engancha en el soporte?

Rtas.: 4.85 m/s y 2.42 m/sFIS1503 - Griselda Garcia - 1er. Semestre 2009 7 / 1

El corazon

El corazon puede considerarse como una bomba intermitente queempuja aproximadamente 70 cm3 de sangre dentro de la aorta de1.0 cm de radio casi 75 veces por minuto. Las medicionesindican que la fuerza promedio con la cual la sangre se empujadentro de la aorta, es casi igual a 5.0 N.¿Cual es la potencia aproximada que se utiliza para mover lasangre hacia esta arteria?

Rta.: 1.4 WFIS1503 - Griselda Garcia - 1er. Semestre 2009 8 / 1

Energıa potencial elastica

Un resorte almacena energıacuando es deformado y puedehacer trabajo al liberarlo.

W = F d = (12

k xf ) (xf ) =12

k x2f

Ue =12

k x2

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Energıa potencial elastica

Un resorte almacena energıacuando es deformado y puedehacer trabajo al liberarlo.

W = F d = (12

k xf ) (xf ) =12

k x2f

Ue =12

k x2

FIS1503 - Griselda Garcia - 1er. Semestre 2009 9 / 1

Energıa potencial elastica

Un resorte almacena energıacuando es deformado y puedehacer trabajo al liberarlo.

W = F d = (12

k xf ) (xf ) =12

k x2f

Ue =12

k x2

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Energıa potencial elastica

Un resorte almacena energıacuando es deformado y puedehacer trabajo al liberarlo.

W = F d = (12

k xf ) (xf ) =12

k x2f

Ue =12

k x2

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Energıa potencial elastica

E = K + Uelastica =12

m v2 +12

k x2

Suponiendo que no hay roce,

12

m v2 +12

k x2 =12

k A2

v2max =

km

A2

v = ±vmax

√1 − x2

A2

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Energıa potencial elastica

E = K + Uelastica =12

m v2 +12

k x2

Suponiendo que no hay roce,

12

m v2 +12

k x2 =12

k A2

v2max =

km

A2

v = ±vmax

√1 − x2

A2

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Energıa potencial elastica

E = K + Uelastica =12

m v2 +12

k x2

Suponiendo que no hay roce,

12

m v2 +12

k x2 =12

k A2

v2max =

km

A2

v = ±vmax

√1 − x2

A2

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Energıa potencial elastica

E = K + Uelastica =12

m v2 +12

k x2

Suponiendo que no hay roce,

12

m v2 +12

k x2 =12

k A2

v2max =

km

A2

v = ±vmax

√1 − x2

A2

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