Usted ve un par de zapatos atados entre sí y colgados en una línea tlf. Usted la una piedra de 0. 250 kg a uno de los zapatos ( m = 0. 370) y choca elásticamente con el zapato con una velocidad de 2. 30 m / s en dirección horizontal ¿ a que altura sube el zapato?
En resumen
Tengo una duda. ¿La piedra golpea a los dos zapatos como si fueran uno o golpea a uno solo? Para los dos casos se conserva el momento lineal del sistema. Siendo un choque elástico se conserva la energía cinética. Para el golpe contra un zapato. Se conserva el momento lineal.
Tengo una duda.
¿La piedra golpea a los dos zapatos como si fueran uno o golpea a uno solo?
Para los dos casos se conserva el momento lineal del sistema.
Siendo un choque elástico se conserva la energía cinética.
Para el golpe contra un zapato.
Se conserva el momento lineal.
Sean U y V las velocidades finales de la piedra y del zapato, respectivamente.
0, 250 kg .
2, 30 m / s + 0, 370 kg .
0 = 0, 250 kg .
U + 0, 370 kg .
VDe la conservación de la energía cinética se deduce que la velocidad relativa antes del choque es igual y opuesta que después.
2, 30 m / s - 0 = - (U - V)Reunimos las ecuaciones.
Omito las unidades.
0, 575 = 0, 250 U + 0, 370 V2, 30 = - U + VTenemos un sistema lineal 2 x 2 : V = U + 2, 30 ; reemplazamos.
0, 575 = 0, 250 U + 0, 370 (U + 2, 30)0, 575 = 0, 62 U + 0, 851U = (0, 575 - 0, 851) / 0, 62 = - 0, 445 m / sLa piedra invierte su velocidad.
V = - 0, 445 + 2, 30 = 1, 855 m / s1, 855 es la velocidad del zapato inmediatamente después del choque.
Sabemos que h = V² / (2 g) es la altura que llegará el zapatoh = 1, 855² / (2 .
9, 80) ≅ 0, 176 m = 17, 6 cmSi los zapatos siguen unidos : m = 0, 740 kg0, 250 kg .
2, 30 m / s + 0, 740 kg .
0 = 0, 250 kg .
U + 0, 740 kg .
V2, 30 m / s - 0 = - (U - V)0, 575 = 0, 250 U + 0, 740 V2, 30 = - U + VV = U + 2, 30 ; reemplazamos.
0, 575 = 0, 250 U + 0, 740 (U + 2, 30)0, 575 = 0, 990 U + 1, 702U = (0, 575 - 1, 702) / 0, 990 = - 1, 138 m / sV = 2, 30 - 1, 138 = 1, 162 m / sh = 1, 162² / (2 .
9, 80) = 0, 069 m = 6, 9 cmSaludos.
La altura que alcanza un zapato al ser golpeado por una piedra es de 0, 18 metrosAplicando las leyes de conservación de la energía este ejercicio puede ser resulto.
DatosMp (masa de la piedra) = 0, 250 KgMz (masa del zapato) = 0, 370 KgVip (velocidad inicial de la piedra) = 2, 30 m / sViz (velocidad inicial del zapato) = 0m / sh = ?
Partiendo de la conservación del momento en dirección horizontal Px : ∑(Px)antes = ∑(Px)despuésMpVip + MzViz = MpVfp + MzVfzMpVip = MpVfp + MzVfzDonde Vfp (velocidad final de la piedra) y Vfz (velocidad final del zapato)Después de la colisión actúan solo fuerza conservativas y los zapatos se eleva hasta una altura h, conservándose en el proceso la energía mecánica, (K + U)inicial = (K + U)final1 / 2(Mp(Vip) ^ 2) + 0 + 0 = 0 + 1 / 2(Mp(Vfp) ^ 2) + MzghMzgh = 1 / 2Mp(Vip ^ 2 - Vfp ^ 2)h = \ frac{Mp(Vip ^ 2 - Vfp ^ 2)}{2 * Mz * g}De los datos requeridos para determinar h solo falta Vfp para ello se usa la siguiente ecuación : Vfp = \ frac{Mp - Mz}{Mp + Mz} * Vip + \ frac{2Mz}{Mp + Mz} * VfzDado que, cuando el zapato alcanza su altura máxima su velocidad final es cero por lo tanto : Vfp = \ frac{Mp - Mz}{Mp + Mz} * VipVfp = \ frac{0, 250Kg - 0, 370Kg}{0, 250Kg + 0, 370} * 2, 30m / s = - 0, 45 m / sLa velocidad es negativa lo que significa que luego de la colisión la piedra se regresa.
H = \ frac{0, 250Kg((2, 30m / s) ^ 2 - ( - 0, 44m / s) ^ 2)}{2 * 0, 370Kg * 9, 8m / s ^ 2} = 0, 18mLa altura h alcanzada por el zapato es 0, 18m.
Los tacones al ser una superficie en forma de punta se hundiría, el zapato al ser de una plataforma más grande y lisa no se hundiría y se podría caminar más fácilmente. ¡Espero haberte ayudado, saludos!
Respuesta : por que después de caminar todo el día se te hinchan los pies y entonces no te podrás comprar la talla adecuada.
En mucho, ya que para hacer la suela de los zapatos se utiliza petroleo el cual pasa por un proceso quimico muy importante haciendo que este sea mas fuerte y recistente para que no se dañe rapidamente.