Este problema se resuelve con uso del principio de conservación de la energía mecánica.
Símbología usada
Em : energía mecánica
Ep : energía potencial
Ec : energía cinética
Fórmulas :
Em = Ep + Ec
Ep = m * g * h
Ec = (1 / 2)m * (v ^ 2)
1)Punto A
Reposo = > v = 0 = > Ec = 0
Ep = m * g * h
Em = mgh
2) Punto C (se establece esta altura como la altura de referencia para el cálculo de la energía potencial)
h = 0 = > Ep = 0
Ec = (1 / 2) m(v ^ 2)
Em = Ec = (1 / 2) m(v ^ 2)
Em en A = Em en B = > mgh = (1 / 2)m(v ^ 2) = > v ^ 2 = 2gh
h = 6, 8m = > v ^ 2 = 2 * 9, 81 m / s ^ 2 * 6, 8 m = 133, 416 m ^ 2 / s ^ 2 = > v = 11, 55 m / s
Respuesta : 11, 6 m / s
3) Punto B
Determina la altura :
cos(32°) = h / 6, 8m = > h = 6, 8m * cos(32°) = 5, 8 m
Ep = mg(5, 8)
Ec = (1 / 2)m(v ^ 2)
Em final = Ep + Ec = Em inicial = mg(6, 8)
mg(5, 8) + (1 / 2)m(v ^ 2) = mg(6, 8) = > (1 / 2)(v ^ 2) = g(6, 8) - g(5, 8) = 9, 81 m / s ^ 2 (6, 8m - 5, 8m) = 9, 81 m ^ 2 / 2 ^ 2 = > v ^ 2 = 2 * 9, 81 m ^ 2 / s ^ 2 = 19, 62 m ^ 2 / s ^ 2 = > v = 4, 4 m / s
Respuesta : v = 4, 4 m / s.