Problema n° 6 de trabajo, velocidad final - TP07

Enunciado del ejercicio n° 6

Se empuja un tren de masa 800 g con una fuerza constante. El tren parte del reposo y alcanza una velocidad vf. Si se ha efectuado un trabajo de 14.400 ergios, ¿cuál es el valor de la velocidad final?

Desarrollo

Datos:

m = 800 g

L = 14.400 ergios

v₁ = 0

Fórmulas:

ΔEM = ΔEc + ΔEₚ

Ec = ½·m·v²

Solución

Adecuamos las unidades:

m = 800 g·1 kg
1.000 g

m = 0,8 kg

L = 14.400 ergios·1 J
10.000.000 ergios

L = 0,00144 J

Aplicamos el teorema de la energía mecánica:

ΔEM = ΔEc + ΔEₚ

Las fuerzas son conservativas:

L = ΔEM = ΔEc + ΔEₚ

El movimiento es horizontal, por tanto, la energía potencial es nula:

L = ΔEc

L = Ec2 - Ec1

L = ½·m·v₂² - ½·m·v₁²

Parte del reposo, por tanto:

v₁ = 0

L = ½·m·v₂²

Despejamos v₂:

v₂² =2·L
m

Reemplazamos por los valores y calculamos:

v₂² =2·0,00144 J
0,8 kg
v₂² =0,00288 N·m
0,8 kg
v₂² =0,00288 kg·m/s²·m
0,8 kg

v₂² = 0,0036 m²/s²

v₂ = 0,0036 m²/s²

v₂ = 0,06 m/s

Resultado, la velocidad final es:

v₂ = 0,06 m/s

Ejemplo, cómo calcular la velocidad inicial de un móvil

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