Taller de física_Energía y trabajo

1. Un astronauta de 710 [N] flotando en el mar es rescatado desde un helicóptero que se encuentra a 15 [m] sobre el agua, por medio de una guaya. Tomando en cuenta, que fue elevado verticalmente conuna aceleración ascendente cuya magnitud es g/10. Calcula el trabajo realizado por: a) Por la tensión de la guaya; b) Por el peso del astronauta; c) La energía cinética del astronauta justo en elmomento en que llega al helicóptero.

R//:
Sobre el astronauta actuan dos fuerzas:
- el peso P = 710 N dirigido hacia abajo
- la tension T de la guaya dirigida hacia arriba
De acuerdo con lasegunda ley de Newton , la fuerza resultante es 
F = T - P = ma
de donde se deduce 
T = P + ma = P + (P/g)a = P + P/10 = 710 + 710/10 = 781 N

a) El trabajo de T es
W = T h = 781 x 15 = 11715 J

b)El trabajo de P es
W' = P h = - 710 x 15 = - 10650 J
con el signo - porque la fuerza se opone al movimiento

c) Al ser la energia cinetica inicial cero, la energia cinetica final es igual altrabajo total realizado por las dos fuerzas:
E = W + W' = 11715 - 10650 = 1065 J

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3. R//:
trabajo = integral de F*dx
y la integral es el área entre la curva de F y el eje de abscisas
por ejemplo de-4 a -3, tienes un triángulo de base 1 y altura 2
su área = 1*2/2 = 1 joule
...
solo es necesario sumar "cuadraditos"________________________________________________________________________________________

18. R//:

Digamos que la masa del hombre es m, y su velocidad v, y su energía cinética a esta velocidad, K. O sea, K = ½ m v².

• En tal caso, conforme a lo establecido en elenunciado, la energía cinética del niño es 2 K.

• Pero si la velocidad del hombre aumenta en 1 m/s, su energía cinética será igual a la del niño; es decir, 2 K. Dicho en otras palabras, la energía...