¿Please resolver este ejerció fisica?
Un martillo de acero con masa de 205 kg se levanta 2.50 m sobre el tope de una viga en forma de I vertical, que se está clavando en el suelo. El martillo se suelta, metiendo la viga -I- otros 3.20 cm en el suelo. Los rieles verticales que guían el martillo ejercen una fuerza de fricción constante de 55.0 N sobre éste. Use el teorema trabajo-energía para determinar a) la rapidez del martillo justo antes de golpear la viga-I y b) la fuerza media que el martillo ejerce sobre la viga-I. Ignore los efectos del aire.
1 respuesta
El martillo tiene energía potencial cuando está arriba:
Ep = mgh = 205 · 9,8 . 2,50 = 5022,5 J
Esta energía potencial se transforma en energía cinética cuando se deja caer sobre la viga. Pero no en su totalidad, pues al haber rozamiento, parte de esa energía se pierde en forma de calor. Esta energía perdida es el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento, que siempre actúa en sentido contrario al movimiento, por eso hay que asignarle signo -:
Wr = -55,0 · 2,50 = -137,5 J
De modo que la energía con la que llega el martillo a la viga es
E= 5022,5 - 137,5 = 4885 J
Como esta energía es energía cinética,
4885 = (1/2) · 205 · v^2
v = 6,90 m/s
La fuerza media la calculamos teniendo en cuenta que toda esta energía se transforma en el trabajo mecánico para que la viga perfore el suelo los 3,20 cm (0,032 m).
W = 4885 = F · 0,032
F = 152656 N
