Enunciado

dificultad

Un cuerpo de 2 kg situado inicialmente a tres metros sobre el suelo es elevado a una altura de cinco metros sobre el suelo. Posteriormente se suelta y se lo deja caer a la altura inicial. Determina el trabajo realizado por la fuerza peso en cada uno de los tramos.  


Solución

Datos

  • Altura máxima: hmáxima = 5 m
  • Altura mínima: hmínima = 3 m
  • Masa del cuerpo: m = 2 kg

Consideraciones iniciales

  • Podemos calcular el trabajo realizado por la fuerza peso como la variación negativa de energía potencial gravitatoria Ep
  • Debemos conocer el valor de g = 9.81 m/s2

Resolución

En el primer tramo el cuerpo pasa de los 3 a los 5 metros de altura:

 Ep=Epf-Epi=m·g·(hmáxima-hmínima)=2·9.8·(5-3)=39.2 J

W=-Ep=-39.2 J

En el segundo tramo el cuerpo pasa de los 5 a los 3 metros de altura:

Ep=Epf-Epi=m·g·(hmínima-hmáxima)=2·9.8·(3-5)=-39.2 J

W=-Ep=39.2 J

Ficha de fórmulas

Estas son las principales fórmulas que debes conocer para resolver este ejercicio. Si no tienes claro su significado, te recomendamos que consultes la teoría de los apartados relacionados. Además, en ellos encontrarás, bajo la pestaña Fórmulas, los códigos que te permitirán integrar estas fórmulas en programas externos como por ejemplo Word o Mathematica.