Guía de aprendizaje interactivo

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1-A partir de la experiencia de la montaña rusa, se estableció una constante ARBITRARIA cuyo coeficiente de rozamiento µ= 0.72, dado para la parte horizontal, como en la parte del tramo del plano inclinado. Cantidad en la cual fue útil en la que se obtuvo los valores de trabajo y la potencia aplicada por el motor comunicada al vagón.

Con relación a esto ¿cuál de las dos máquinas (el vagón o el motor) realizaron mayor trabajo? Y ¿cuál fue la potencia requerida aplicada por el motor para que el vagón subiera la montaña rusa?

Justifique su respuesta a la afirmación precedente, haciendo uso de la definición de los conceptos de trabajo:

W = F.d (Fuerza constante realizada paralela al desplazamiento)

P = (cociente entre el trabajo empleado por una máquina por unidad de tiempo)[pic 1]

2-De acuerdo al punto 1 dibuje un diagrama de fuerzas por cada escenario establecido en la recta o en la pendiente de la montaña rusa.

3-Según lo establecido por Michael Valero, en el libro física fundamental 1, sobre el concepto de energía potencial, manifiesta que “frecuentemente las fuerzas sobre un cuerpo( producidas por otras) dependen sólo de la posición del cuerpo en el espacio, se dice en este caso que tenemos un campo de fuerzas. El trabajo realizado por estas fuerzas cuando nos desplazamos de un punto del espacio a otro se llama energía potencial.”

De acuerdo al texto anterior, verifique que las siguientes afirmaciones son o no verdaderas:

a) El trabajo realizado por el vagón en el tramo de la recta dado de un punto A hasta un punto B de la misma, en la montaña rusa produce energía potencial.

b) El trabajo realizado por el vagón en la pendiente de la montaña rusa desde un punto A hasta un punto B de la misma, produce energía potencial.

4-Por otra parte, y en el mismo orden de ideas se sabe que la energía cinética de un cuerpo depende de su velocidad al cuadrado y su respectiva masa.

Teniendo en cuenta esto, construya un dibujo que permita establecer los puntos máximos y mínimos de la energía potencial y la energía cinética experimentados por el pequeño vagón en la montaña rusa.

5- Las fuerzas conservativas que actúan sobre el vagón en la montaña rusa permiten aplicar el teorema de la conservación de la energía mecánica, por ejemplo, en ausencia de rozamiento el vagón sube y baja sin ninguna dificultad, de manera que toda la energía cinética en un punto de la montaña se transforma en energía potencial o viceversa, lo que indica que la energía mecánica total sea constante. Por ese motivo se tomó como necesario el trabajo que realizó el motor en un determinado tiempo para poder subir el vagón sin dificultad, cuya fuerza aplicada sería igual en la pendiente a la componente paralela a la superficioe del plano.

Con base al texto anterior elija el teorema de la conservación de la energía mecánica total, teniendo en cuenta los siguientes enunciados.

1-Las fuerzas que actúan sobre el vagón son conservativas siempre que la energía mecánica total inicial sea igual a la energía mecánica final.

2-Las fuerzas que actúan sobre el vagón son no conservativas siempre que toda la energía cinética en un punto de la montaña se transforma