Problemas de plano inclinado

1
Nivel
Secundaria
Dificultad
5
 

Se lanza un cuerpo desde el punto A de la figura con una velocidad de 10 m/s. ¿Hasta qué altura subirá en el momento de detenerse? Suponed que no hay rozamiento.


Figura 1.
Solución disponible
arivasm
 

A largo de su movimiento, el cuerpo estará sometida a dos fuerzas: su peso, que es conservativa, y la que ejerce la superficie sobre la que desliza (normal). Esta última es en todo instante perpendicular a la trayectoria, por lo que no realiza trabajo. En consecuencia, la energía mecánica, que tomará la forma

(1)

será una constante del movimiento.

Eligiendo para el punto A, al substituir en (1) los valores correspondientes a este punto tenemos que el valor de la energía mecánica será

(2)

Por tanto, procediendo de igual modo (substituyendo en (1) los valores correspondientes), cuando se detenga lo hará en un punto, B, situado a una altura tal que

(3)

de donde resulta .

2
Nivel
Secundaria
Dificultad
6
 

Un cuerpo de 0,1 kg se impulsa a lo largo de un plano inclinado de 30º con la velocidad inicial de 5m/s, ascendiendo por el plano y deteniéndose al final. El coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el plano es 0,2. Se pide:

1.Longitud que recorre el cuerpo hasta que se para.

2.Trabajo de la fuerza de rozamiento.

3.Aumento de la energía potencial del cuerpo en el momento en que se para.

4.¿Se cumple el principio de conservación de la energía?

3
Nivel
Secundaria
Dificultad
6
 

Se desea subir un bloque por los dos planos inclinados representados en la figura a velocidad constante. Ignorando los rozamientos,


Figura 1.

1.¿en cuál se realiza más trabajo?

2.¿en cuál se necesita mayor fuerza?

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