Problemas propuestos y resueltos energía mecánica Elaborado por: Profesora Pilar Cristina Barrera Silva Serway, física, volumen 1, tercera edición. Un niño se desliza desdeel reposo, por una resbaladilla sin fricción. En términos de R y H ¿A qué altura perderá contacto el niño con la sección de radio R de la resbaladilla? Solución: En el sistema no actuan fuerzas disipativas, la fuerza normal no realiza trabajo ya que es perpendícular al desplazamiento, en consecuencia la energía mecánica se conserva: !"!#$ !" ! = !"!#$ !" ! , ubico cero de referencia en la línea horizontal inferior. (considere muy pequeña la dstancia entre la linea horizontal en color rojo y la linea horizontal en color negro) = !! ! ! ! + ℎ 1. En el triángulo de longitud: ℎ = 2. Para hallar ℎ planteo un diagrama de cuerpo libre en el punto P, en ese sitio la fuerza normal se hace igual a cero ya que el muchacho se desprende de la trayectoria circular. Tomando la componente radial del peso: !"#$"% = −90 − = −! ! /Despejo la rapidez al cuadrado en el punto P: ! ! = 3. Reemplazo 2. En 3. ! ! = ℎ Finalmente reemplazo este último resultado en 1 y despejo ℎ: = !"! ! + ℎ Entonces ℎ = !! ! Física, Tipler ,volumen 1, tercera edición. Un esquiador de masa 70,0 Kg parte del reposo desde el punto A, alcanza una velocidad de 30,0 m/s en el punto B y de 23,0 m/s en el punto C, cuando la distancia BC es 30 m. a) Halle el trabajo de la fuerza de fricción sobre el esquiador al pasar de B a C. b) halle la máxima altura que puede alcanzar el esquiador respecto al punto C.
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