Problema de energía física + Concepto

Question

Problema de energía física + Concepto

Preguntador123

Un problema simple en realidad.

Parte 1 Supongamos que una pelota ( $20. ~kg$ ) fue disparado hacia arriba con una velocidad inicial de $+50~m/s$ .

a. Suponiendo que todas las iniciales de la pelota $E_k$ se transformó en $E_g$ , ¿cuál es la altura máxima que podría alcanzar la pelota?

Mi trabajo:

{mi}_{gramo} = {mi}_{k}

$E_g=E_k$

metro gramo h = 0.5 metro v^{2}

$mgh = 0.5mv^2$

h = v^{2} / 2 gramo

$h=v^2/2g$

50^{2} / 2 (9.8) = h

$50^2/2(9.8) = h$

h = 128 metro

$h=128m$

Suponiendo que esto sea correcto, pasemos a la Parte 2 .

Parte 2 Suponga que el 20% del valor inicial de la pelota $E_k$ se perdió debido a la fricción con el aire (resistencia del aire). ¿Cuál es la altura máxima que podría alcanzar la pelota?

Primero pensé en esta ecuación inicial:

{mi}_{gramo} = {mi}_{k} + {mi}_{F}

$E_g = E_k + E_f$ Dónde

E_{f}

$E_f$ = Resistencia del aire

Aparentemente esta ecuación no es correcta y la correcta es

{mi}_{k} = {mi}_{gramo} + {mi}_{F}

$E_k = E_g + E_f$

Pensé que la ecuación anterior no tiene ningún sentido, y si alguien pudiera explicar y conceptualizar intuitivamente por qué esto es cierto y por qué la afirmación anterior tiene sentido , estaría feliz.

Gracias chicos. ¿Esperemos que el formateo esté bien? (Soy un formateador Chem /ce{} ).

usuario93237

Creo que en la Parte (2) el uso de Eg, Ek y Ef para establecer una ecuación es un poco confuso. Simplemente señalaría que si el 20% de la Ek inicial de la pelota se pierde debido a la fricción, entonces puede escribir inmediatamente Eg=(0.8)Ek para su primera ecuación en la parte (1) (es decir, si el 20% de Ek se pierde por la fricción, entonces solo quedan 0.8Ek para contribuir a la energía gravitacional potencial del objeto a la altura máxima). Después de eso, sigue el mismo camino que usaste en la parte (1) para obtener la respuesta de la altura h con fricción.

Preguntador123

@SamuelWeir Podrías. Así es como lo hubiera hecho inicialmente, pero, ¿cómo se puede hacer de esta manera?

usuario93237

Bien, entonces míralo de esta manera: el proyectil tiene una energía cinética inicial Ek. Una cantidad Ef de esa energía se pierde por fricción. Eso significa que solo queda energía Ek-Ef para contribuir a la energía potencial gravitacional del proyectil a la altura máxima. Por lo tanto, Eg=Ek-Ef, que es equivalente a la segunda de sus ecuaciones en la parte (2).

410 desaparecido

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Respuestas (2)

Problema de energía física + Concepto

Creo que en la Parte (2) el uso de Eg, Ek y Ef para establecer una ecuación es un poco confuso. Simplemente señalaría que si el 20% de la Ek inicial de la pelota se pierde debido a la fricción, entonces puede escribir inmediatamente Eg=(0.8)Ek para su primera ecuación en la parte (1) (es decir, si el 20% de Ek se pierde por la fricción, entonces solo quedan 0.8Ek para contribuir a la energía gravitacional potencial del objeto a la altura máxima). Después de eso, sigue el mismo camino que usaste en la parte (1) para obtener la respuesta de la altura h con fricción.
@SamuelWeir Podrías. Así es como lo hubiera hecho inicialmente, pero, ¿cómo se puede hacer de esta manera?
Bien, entonces míralo de esta manera: el proyectil tiene una energía cinética inicial Ek. Una cantidad Ef de esa energía se pierde por fricción. Eso significa que solo queda energía Ek-Ef para contribuir a la energía potencial gravitacional del proyectil a la altura máxima. Por lo tanto, Eg=Ek-Ef, que es equivalente a la segunda de sus ecuaciones en la parte (2).

Muhsin Ibn Al-Azeez · Answer 1

En la primera parte escribiste $E_{k}=E_{g}$ porque la energía cinética se convierte completamente en energía potencial. Pero en la segunda parte, parte de la energía cinética inicial $(E_{f})$ se pierde debido a la fricción y parte de la energía que queda es $E_{k}-E_{f}$ . Solo esta parte se convierte en energía potencial. $E_{g}$ . De este modo,

$E_{g}=E_{k}-E_{f}$ y esto simplificado como

$E_{k}=E_{g}+E_{f}$

floris · Answer 2

La energía cinética inicial $E_k$ se disipa parcialmente como fricción, $E_f$ , y parcialmente convertida en energía potencial gravitacional, $E_g$ . La suma de estos dos debe ser igual a la entrada de energía original, por lo que

{mi}_{k} = {mi}_{F} + {mi}_{gramo}

$E_k = E_f + E_g$

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usuario93237

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410 desaparecido

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floris

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