Trabajo de rozamiento de un cuerpo que cae verticalmente desde cierta altura (6131)

, por F_y_Q

Un cuerpo de 3 kg cae desde cierta altura con una velocidad inicial de 2 \ \textstyle{m\over s}, dirigida verticalmente hacia abajo. Calcula el trabajo realizado durante 10 s contra las fuerzas de resistencias si se sabe que, al final de este intervalo de tiempo, el cuerpo adquiere una velocidad igual a 50 \ \textstyle{m\over s}. Considera constante la fuerza de resistencia.


SOLUCIÓN:

Si el cuerpo cayera sin rozamiento, su velocidad final debería ser:

v = v_0 - g\cdot t\ \to\ v = 2\frac{m}{s} + 9.8\frac{m}{s\cancel{^2}}\cdot 10\ \cancel{s} = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{100\ \frac{m}{s}}}

La diferencia entre la velocidad final sin rozamiento y la velocidad final medida se debe al trabajo de las fuerzas de rozamiento. La variación de la energía cinética entre ambos casos será el trabajo que debemos calcular:

W_R = \Delta E_C = \frac{3\ kg}{2}\left[100^2 - 50^2\right]\ \frac{m^2}{s^2} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 11\ 250\ J}}