Ejercicios de Física y Química

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Conservación de la energía mecánica 0002

Cada segundo, 3 400 m^3 de agua caen por una cascada de 500 m de ancho en el borde, que presenta una profundidad de 1,8 m en ese punto. ¿Cuál es la velocidad del agua al finalizar la caída?


SOLUCIÓN:

Suponiendo la energía se conserva, la energía que tiene el agua en el borde de la cascada sería energía potencial, dado que su velocidad cambia de dirección y es nula en la componente vertical. Al llegar al nuevo punto, esa energía potencial se habrá transformado en energía cinética, ganando velocidad en la componente vertical. Vamos a prescindir de signos en la "altura" del agua.

E_P(1) = E_C(2)\ \to\ m\cdot g\cdot h = \frac{1}{2}m\cdot v^2


La masa de agua que cae no es relevante y podemos despejar el valor de la velocidad:

v = \sqrt{2g\cdot h}\ \to\ v = \sqrt{2\cdot 9,8\frac{m}{s^2}\cdot 1,8\ m} = \bf 5,94\frac{m}{s}

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