Fisica general Energía cinética y el teorema del trabajo y la energía.
Un martillo de acero con masa de 205 kg se levanta 2.50 m sobre el tope de una viga en forma de I vertical, que se está clavando en el suelo. El martillo se suelta, metiendo la viga -I- otros 3.20 cm en el suelo. Los rieles verticales que guían el martillo ejercen una fuerza de fricción constante de 55.0 N sobre éste. Use el teorema trabajo-energía para determinar a) la rapidez del martillo justo antes de golpear la viga-I y b) la fuerza media que el martillo ejerce sobre la viga-I. Ignore los efectos del aire.
1 Respuesta
No lo dice el enunciado pero suponemos la masa de la viga mucho menor que la del martillo.( por eso no la dan).
a) Al principio el martillo baja acelerándose por los rieles.
Eneergia cinetica acumulada por el martillo al llegar a la viga = Fuerza x distancia = (2050 - 55) x 2.50 = 1995 N x 2.50 m = 4987.5 Joules.
La Energia cinetica = 1/2 M Vf^2 ..........Vf =( 2 x 4987.5 / 205) = 6.97 m/seg.
Seria la velocidad de la masa justo entes de golpear a la viga.
b) La masa impacta durante un tiempo muy corto y la viga se introduce 0.032 m en el suelo. Hay un fenómeno de impulso pero no conocemos la duración del impulso.
Igualando Energía cinética del martillo al golpear la viga al trabajo de la fuerza de roce que introduce la viga en el suelo tienes:
4987.5 Joules.= F(media) x distancia ..............Fuerza media = 4987.5 / 0.032 = 15586 N.
Corrijo:
.Vf =( 2 x 4987.5 / 205)^1/2 = 6.97 m/seg.
Porqué 2050 - 55, Jefe..? - Mario Gomez
Le restarías los 55 N del rozamiento a la fuerza peso........ - albert buscapolos Ing°
Perdón Maestro ... no tuve en cuenta los 205 kg de la Masa ... - Mario Gomez