Solución a problema de energía

1. Cap. 11 EnergíaProblemas 9 A y 1 B Carlos E. Kelly Castro

2. 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

3. Problema 9A 8.0 m/s 5.0 x 105 kg 4.0 m/s

4. 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

5. 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

6. 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

7. 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

8. Problema 1B 420 N 1.00 m 0.40 m

9. 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

10. 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