Grabación 27/04 Parte 2 | Mediateca de EducaMadrid

A ver, perdonad, que es que he tenido una interrupción en clase. 00:02:35

A ver, vamos a seguir por el siguiente ejercicio, el 5, el cual es muy parecido al anterior, 00:02:39

porque vamos a utilizar el trabajo como variación de energía cinética. 00:02:47

Hablamos de un vagón de 1000 kilos de masa que desarrolla una velocidad de 40 metros por segundo 00:02:51

y aplica los frenos y recorre 8 kilómetros antes de parar, ¿vale? 00:02:57

¿Cuál es la resistencia ejercida por los frenos? 00:03:02

Vale, tenemos una masa y una velocidad inicial 00:03:07

Y además nos dice que la posición B al final estará parada 00:03:12

Y tardan para 8 km 00:03:19

Por lo tanto, vemos que en la posición B la velocidad inicial es 0 00:03:20

La resistencia de los frenos es la fuerza que ejercen 00:03:24

Y el trabajo es igual a la fuerza por la distancia 00:03:28

Bien, tenemos esa distancia, pero no tenemos ni el trabajo ni la fuerza, pero como nos da las energías cinéticas del movimiento tanto en A como en B, si tenemos realmente el trabajo y con ese trabajo podríamos calcular la fuerza, velocidad, digo fuerza por distancia a través del trabajo y la variación de energía cinética desde la posición A a la posición B. 00:03:31

¿Vale? Ese trabajo va a ser igual a la energía cinética A menos la energía cinética B. 00:04:00

Bien, voy a hacer un pequeño hincapié, un pequeño inciso. 00:04:10

El cómo, ahora no vamos a, no relativamente importante, cómo posicionamos la resta de la variación de la energía. 00:04:15

Si es verdad que cuando a un sistema se le aplica energía debería ser como algo negativo, una respuesta negativa. 00:04:22

Y cuando un sistema desarrolla energía, ofrece energía, ¿vale? Sería positivo. Entonces ya veis que dependiendo de donde ponga A y B, tendremos una negativa y una positiva. 00:04:28

Bien, como nosotros no vamos a aplicar el concepto de trabajo luego en rendimientos, etc., no es necesario que estemos con el signo más y el signo menos. 00:04:39

Además yo creo que lo agradeceríais porque este es el top, esto es lo máximo que vamos a trabajar de energías, si no vamos a aplicarlo a los siguientes contenidos que tocarían no tiene sentido que aprendamos cuando es negativa y cuando es positiva. 00:04:49

Pero bueno, si a algunos os inquieta, deciros que eso, que cuando algo suministra, cuando algo nos aporta energía, hablamos de signo positivo. 00:05:07

Y cuando algo nos debe o debemos de darle energía, nos va a robar a nosotros energía para que funcione, hablamos de algo negativo, ¿vale? 00:05:15

Bueno, pasa nada, aquí lo que tenemos que hacer es calcular la energía cinética, la posición A y la energía cinética en la posición B. 00:05:25

Tenemos la velocidad, la velocidad cinética son 40 metros por segundo y la velocidad final son 0. 00:05:30

Por lo tanto, ya lo tenemos muy sencillo. Inicialmente va a 800.000 julios y acaban cero. ¿Quién ha robado 800.000 julios del sistema? Los frenos, ¿vale? Entonces el trabajo, que es A menos B, que han hecho los frenos son 800.000 julios. 00:05:34

Y ahora nos piden la fuerza, la resistencia. 00:05:49

Nosotros sabemos que el trabajo es fuerza por distancia. 00:05:52

Sabemos que la distancia donde han estado trabajando los frenos son durante 8 kilómetros, 8.000 metros. 00:05:55

Si despejamos la fuerza, es igual al trabajo contra la distancia, 800.000 julios entre 8.000 metros. 00:06:01

Si nos sale a un trabajo que están haciendo, digo, a una fuerza que están ejerciendo los frenos, 00:06:06

contraria al movimiento, de 100 newtons, ¿vale? 00:06:12

Es otra forma, otro problema, donde aplicamos el cálculo del trabajo a través de la energía cinética, 00:06:16

de la variación de la energía cinética en un movimiento. 00:06:23

Y el último problemita, que puede parecer un poquito largo, ¿vale? 00:06:28

Es básicamente también de energía mecánica de conservación, ¿vale? 00:06:32

Parece un poco complejo, pero yo creo que si os hacéis el esquemita es muy sencillo. 00:06:38

Bueno, estamos en la cima de una montaña rusa y un coche y sus ocupantes, cuya masa total son de 500 kilos, 00:06:43

están a una altura de 20 metros, posiciona, y llevan una velocidad de 2 metros por segundo. 00:06:49

Entonces, a ver, ya la posiciona, tenemos altura y velocidad, la energía mecánica cinética más potencial, ¿vale? 00:06:55

Y la pregunta es, ¿qué velocidad llevará el coche cuando alcance la cima siguiente a una altura de 10 metros? 00:07:02

Y ahora en la posición B nos dice que tenemos una altura, 10 metros, y una velocidad que desconocemos, que tenemos que calcular 00:07:10

Pero tenemos que saber que como hay altura y hay velocidad, la energía mecánica también va a ser cinética más potencial 00:07:17

Pero de todo esto, la energía mecánica en A es conservativa en B 00:07:25

Por lo tanto, la energía mecánica en A va a ser igual a la energía mecánica en B 00:07:31

Bueno, pues vamos a empezar a calcularlo 00:07:34

Energía mecánica, como tenemos altura y velocidad y tenemos todos los datos, podemos calcularlo. 00:07:38

Tenemos la velocidad, tenemos la masa, 500, la velocidad, 2 metros por segundo, y además tenemos la altura, que son 20 metros. 00:07:43

Si hacemos los cálculos, con mucho cuidado las calculadoras, nos da que la energía mecánica en la posición A es de 99.000 julios, 00:07:56

que va a ser la misma que la energía mecánica que tenemos en la posición B, ¿vale? 00:08:05

Lo único que modificará la cinética de la potencia. 00:08:10

Bien, si nos vamos ahora y planteamos la energía mecánica en B, 00:08:13

un medio por la masa, por la velocidad, por la masa, por la cabeza, por la altura, 00:08:18

nos damos cuenta que nos falta este dato, la velocidad, que es la que nos pide. 00:08:22

Entonces vamos a desarrollar un poquito más la ecuación 00:08:27

y vamos a empezar a sustituir los datos que sí tenemos por los que no tenemos. 00:08:29

un medio de la masa que es 500 por velocidad más la masa que es 500, gravedad 9,8 y por la altura que es un 10. 00:08:32

Si vamos desarrollando nos sale que 250 por v al cuadrado más 49.000 tiene que ser igual a la energía mecánica en B. 00:08:40

Vamos a seguir desarrollando. 250 por v al cuadrado más 49.000 tiene que ser igual a 99.000. 00:08:47

Vamos a despejar el 49.000 y nos sale que 250 por v al cuadrado es igual a 99.000 menos 49.000. 00:08:57

nos hace 50.000. Y ahora, que ya lo tenemos más resumida la ecuación, despejamos v al cuadrado. 00:09:04

250 pasa dividiendo, por lo tanto, v es igual a raíz cuadrada de 50.000 entre 250, y nos da una velocidad de 14,14 metros por segundo, ¿vale? 00:09:12

Y hasta aquí la clase de hoy. Espero que ya con estos problemas podáis hacer sin ningún tipo de dificultad, ¿vale?, los ejercicios de las tareas. 00:09:24

Y nada, con esto os dejo un poco trabajando, generando dudas para que me las mandéis al email o al chat de la aula virtual. Así que nada, os veo ya en la próxima sesión. Muchas gracias. 00:09:34