Conservación de la energía y fuerza de rozamiento (1489)

, por F_y_Q

Por un plano inclinado que forma un ángulo de 30 ^o con la horizontal se lanza hacia arriba un bloque de 10 kg con una velocidad inicial de 5\ m\cdot s^{-1} . Tras su ascenso por el plano inclinado, el bloque desciende y regresa al punto de partida con una cierta velocidad. El coeficiente de rozamiento entre plano y bloque es 0.1.

a) Dibuja en dos esquemas distintos las fuerzas que actúan sobre el bloque durante el ascenso y durante el descenso e indique sus respectivos valores. Razona si se verifica el principio de conservación de la energía en este proceso.

b) Calcula el trabajo de la fuerza de rozamiento en el ascenso y en el descenso del bloque. Comenta el signo del resultado obtenido.

Dato: g = 10 \ m\cdot s^{-2}


SOLUCIÓN:

a) Ascenso:

Descenso:

\fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{p_x = 100\ N}}} ; \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{p_y = N = 86.6\ N}}} ; \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{F_R = 8.66\ N}}}

b) \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{W_{Roz} = -36.9\ J}}}

Es negativo porque es energía que disipa el sistema y se considera negativa. De ese modo la energía mecánica final es menor que la energía mecánica inicial.

RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA EN VÍDEO.