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7 feb 2015

PROBLEMA DE CONSERVACION DE LA ENERGIA 1

En este problema resuelto de FdeT aprenderás a resolver, desde la teoría de conservación de la energía, un problema típico de física que puede abordarse también desde la dinámica. Hemos optado en este apartado por esta segunda vía para explicarte cómo plantear el conjunto de energías que intervienen en un sistema de plano inclinado, donde se parte de un lanzamiento de un cuerpo con velocidad inicial sobre una superficie rugosa que presenta un rozamiento y que, por lo tanto, pone en juego un trabajo de rozamiento que intervendrá de forma drástica en la evaluación de las energías implicadas. El teorema de conservación de la energía nos permite igualar la sumatoria de todas las energías intervinientes entre dos puntos de un sistema y predecir cómo una variará al cambiar las restantes. Las energías que intervienen en este problema se corresponde con la energía de posición o de altura, denominada energía potencial y la correspondiente a la velocidad del cuerpo o energía cinética. Como ya hemos comentado en otros tutoriales de FdeT la energía potencial está afectada por la masa del cuerpo, la aceleración de la gravedad y la altura (dependiendo de dónde consideremos que se encuentra el origen de referencia que, en nuestro caso, lo hemos hecho coincidir con el punto más bajo para que su altura sea nula y poder eliminar así una incógnita). Al tiempo, la energía cinética depende de la masa y del cuadrado de la velocidad en el punto estudiado. A la ecuación sólo le falta evaluar el efecto que el rozamiento produce sobre el avance del cuerpo, es decir, el trabajo de rozamiento, donde interviene el producto de la fuerza de rozamiento por la distancia que recorre el cuerpo. A partir de aquí este problema resuelto sólo necesita completar los cálculos geométricos que necesitamos para introducir los datos en las distintas ecuaciones.

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Autor: Javier Luque. @fdetsocial

Co-fundador del blog divulgativo de FdeT  

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