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Mecánica M60 Adicionales
#1
Buenas tardes profesora, en este ejercicio tengo que calcular la aceleracion en X=20m .Yo lo que plantee fue lo siguiente: primero saque el Trabajo total y me dio 500J. Lo calculè porque queria sacar la Fuerza en X=20m, pero no se si esta bien... me quedaria asi planteado : Lf= X . cos 0º . F => 500J= 20m . 1 . F    Esta bien?
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#2
(23-09-2015, 09:49 AM)María Alvarenga escribió: Buenas tardes profesora, en este ejercicio tengo que calcular la aceleracion en X=20m .Yo lo que plantee fue lo siguiente: primero saque el Trabajo total y me dio 500J. Lo calculè porque queria sacar la Fuerza en X=20m, pero no se si esta bien... me quedaria asi planteado : Lf= X . cos 0º . F => 500J= 20m . 1 . F    Esta bien?




Tambien tengo una duda sobre el M65. Yo plantee lo siguiente: como no actua ninguna fuerza no conservativa, la variacion de la Energia mecanica se conserva pero no me da...

subida: Em inicial = 0 (porque parte del reposo entonces la cinetica y la potencial son 0)
            Em final   = Ec final (1/2 . 1500 kg. (6m/s)^2 ) + Ep final ( 1500kg . 10m/s^2 . 36m )=  567000 J 

Bajada :  567000J  =  Variacion de Ec      +  Variacion de Ep
              567000 J = 1/2 . 1500kg. (Vf) ^2  -  27000 J + ( 0 - 540000 J)
              567000 J= 750 KG. (vF)^2           -   567000 J
               1.134.000 J / 750 kg = Vf^2
               38,88 m/s                  = Vf

 Ya teniendo la Velocidad final ,calculo el tiempo en que tarda llegar hasta el suelo:
           38.8 m/s= 6m/s - g (10 m/s) . (tf - 12s)  = 8.72 s  ( no me da la respuesta, nose que hice mal)
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#3
Hola María,

Con respecto al M60, el cálculo de la fuerza es incorrecto por lo siguiente:
- Estás usando la fórmula de trabajo de una FUERZA CONSTANTE (o sea, una fuerza que no cambia a medida que el cuerpo se mueve), pero en este caso la fuerza va cambiando, fijáte el gráfico, primero vale 25 N, después GRADUALMENTE va cambiando, hasta que el final llega a 0 N justo cuando x = 40 m.

- Además de eso, no es consistente usar el trabajo TOTAL (500 J es el trabajo de la F para recorrer 40 m, o sea el total), con un desplazamiento de sólo 20 m.

Cuando la fuerza cambia gradualmente, como en este caso, ni siquiera se puede "separar en etapas" para usar la fórmula de trabajo de fuerza constante... esa fórmula no vale en estos casos.

Pero en el ítem a) ni siquiera piden un trabajo... piden sólo el valor de la fuerza. Esto es solamente interpretar el gráfico: es una FUNCION, a cada X le corresponde un valor F(x), que es la fuerza que corresponde. Entonces si vos querés saber qué valor de F le corresponde a cierto X, hacés una línea vertical que pase por el X que querés, te fijás en dónde CORTA al gráfico, y ahí hacés una línea HORIZONTAL que corta al eje vertical... ahí el valor que se obtiene, es el valor de F que le corresponde a ese X.

(Una vez que tengas la F que corresponde a X = 20m, la aceleración es inmediata, ya que Fres = m.a)

Decíme si se entiende o si no, cualquier cosa, si necesitás te adjunto un dibujo.

Saludos,
Miriam
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#4
(23-09-2015, 12:53 PM)María Alvarenga escribió:
(23-09-2015, 09:49 AM)María Alvarenga escribió: Buenas tardes profesora, en este ejercicio tengo que calcular la aceleracion en X=20m .Yo lo que plantee fue lo siguiente: primero saque el Trabajo total y me dio 500J. Lo calculè porque queria sacar la Fuerza en X=20m, pero no se si esta bien... me quedaria asi planteado : Lf= X . cos 0º . F => 500J= 20m . 1 . F    Esta bien?




Tambien tengo una duda sobre el M65. Yo plantee lo siguiente: como no actua ninguna fuerza no conservativa, la variacion de la Energia mecanica se conserva pero no me da...

subida: Em inicial = 0 (porque parte del reposo entonces la cinetica y la potencial son 0)
            Em final   = Ec final (1/2 . 1500 kg. (6m/s)^2 ) + Ep final ( 1500kg . 10m/s^2 . 36m )=  567000 J 

Bajada :  567000J  =  Variacion de Ec      +  Variacion de Ep
              567000 J = 1/2 . 1500kg. (Vf) ^2  -  27000 J + ( 0 - 540000 J)
              567000 J= 750 KG. (vF)^2           -   567000 J
               1.134.000 J / 750 kg = Vf^2
               38,88 m/s                  = Vf

 Ya teniendo la Velocidad final ,calculo el tiempo en que tarda llegar hasta el suelo:
           38.8 m/s= 6m/s - g (10 m/s) . (tf - 12s)  = 8.72 s  ( no me da la respuesta, nose que hice mal)

Con respecto al M 65, varias cosas:

*) CUIDADO, mientras el cable del ascensor no se haya roto, SÍ hay una fuerza no conservativa... es la Tensión del cable!! Cualquier fuerza, excepto el Peso (y otras fuerzas que no vimos todavía), es NO conservativa (Normal, Tensión, F de rozamiento, etc. etc., son todas NO conservativas)

*) Nunca se conserva "la variación" de energía mecánica. Lo que se podría conservar (en este caso NO mientras sube) es la Energía mecánica, cuando pasa esto, DeltaEm = 0, o sea Emfinal = Eminicial. Pero en este caso, fijáte que tu propio cálculo da que NO se conserva... porque Emfinal te da MUY diferente a Eminicial, así que claramente no se conservó... esto es porque hay una fuerza no conservativa que hizo trabajo (la tensión).

*) A partir del momento en que se corta el cable, ahí SÍ, la única fuerza es el Peso, entonces a partir de ese momento, la Em sigue siendo siempre 567000 Joule.

*) Tu cálculo de Em en el momento de corte del cable (los 567000 J) está BIEN, pero no entiendo qué calculaste después:
567000J  =  Variacion de Ec      +  Variacion de Ep

¿Esta igualdad de dónde salió? A la izquierda pusiste una energía mecánica, ¿y a la derecha variaciones? Esto no es consistente. Y no entiendo cómo salieron los 27000 J o los 540000 Joule.


Lo correcto sería:

DeltaEm = DeltaEc + DeltaEp, PERO en CADA variación deberías tomar los MISMOS instantes inicial y final: por ejemplo: si tomás:
- inicial: al momento de cortarse el cable
- final: al momento de llegar al Piso.

Entonces a TODAS las variaciones de la ecuación anterior, deberías calcularlas entre esos DOS instantes (en cada variación va Final - Inicial). Fijáte que si tomás esos DOS instantes, DeltaEm = 0, por lo dicho antes.

Otra forma, que creo que es más sencilla, sería plantear (fijáte que acá no lo expreso como variaciones):

Emecanica(justo al cortarse el cable) = Emecanica(al llegar al piso)

Esto es válido por lo que dije arriba: en esta etapa, el cable está cortado, así que Em sí se conserva.

*) Como hay números que pusiste que no entiendo cómo salieron, no me queda claro si entendés la situación... ojo con lo de "subida" y "bajada"... ni bien se corta el cable, el ascensor sigue subiendo un poquito, porque tiene velocidad hacia arriba, entonces sigue subiendo hasta que frena y luego cae (como si fuera un "tiro vertical").

*) Aparte de todo el tema de energía, en la última ecuación (la del tiempo), hay un problema de signos... si tomás un sistema positivo hacia arriba, está bien que los 6 m/s sean un número positivo, pero la velocidad "final" del ascensor, al llegar al piso, es NEGATIVA, porque está bajando.

Decíme si con esto te aclaré las cosas o si seguís con problemas.

Saludos,
Miriam
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