Ens
trobem a “l’Illa”, i els nostres protagonistes estan a punt de viure un dels
moments més tràgics de la sèrie. Després de llençar una bomba al pou, tots els
elements metàl·lics semblen ser atrets cap a l’interior d’aquest. De sobte, una
cadena atrapa a la Juliet (que té una massa de 55 kg) i l’arrossega cap a
l’interior del pou. En Sawyer (m=90 kg), en veure la seva estimada en perill,
corre a agafar la seva mà abans que caigui.
a) Suposant que la direcció de la força que fa en Sawyer quan estira
la mà de la Juliet forma un angle de 20 graus amb la horitzontal, quin seria el
treball que hauria de realitzar aquest per tal de poder treure del pou la seva
estimada a 0,5 m/s2? Has de saber que la cadena que té la Juliet
lligada té un pes de 200 N. L’alçada de la Juliet amb el braç estirat és de
2,10 m.
En Sawyer pot realitzar una força màxima igual al seu pes (en la
direcció dels 20 graus): serà capaç de salvar a la Juliet?
b) Desgraciadament, i com has pogut comprovar, la Juliet cau. Si la
seva energia cinètica final és de 7395,61 J, calcula l’alçada del pou. Quant de
temps trigarà en impactar contra el fons?
c) Vés al minut 2:30 del video. La Juliet comença a colpejar la
bomba. Un impacte amb la pedra a la bomba transmet una quantitat de moviment de
0,628 kg·m/s a aquesta, però si mirem el video veiem que amb un de sol no és
suficient: la Juliet repeteix el xoc diverses vegades. Amb quina velocitat hauria
de moure la mà la Juliet per fer explotar la bomba d’un sol cop, si sabem que la
massa de la pedra és de 0,5 kg?
(Nota: Per resoldre aquest apartat has de considerar la quantitat de
moviment transmesa a la bomba com a acumulativa. Això vol dir que per cada cop
que dóna a la bomba anirem sumant la quantitat de moviment transmesa a aquesta.
Ex: si amb un cop es transmet una P=3 kg·m/s, amb dos cops P=3·2; tres cops,
P=3·3 ; i així successivament.)
* No hi ha força de fregament en cap
apartat! I recorda que la Juliet té en tot moment una cadena de 200 N lligada!
Mariona Ruiz
1r Batxillerat C
Solucions:
ResponEliminaa) W = 3.655,96 J. No aconseguirà salvar a la Juliet.
b) h pou= 10 m; Δt = 1,43 s.
c) Cops=8; V= 10,053 m/s
Aquí teniu el problema resolt: http://es.scribd.com/doc/137405469/Problema-fisica-docx
David i Mariona
No acabo d'entendre perquè necessiteu l'acceleració per calcular el treball, el treball realitzat no és independentment del temps amb el qual es fa?
ResponEliminaSi hem entès la teva pregunta, nosaltres hem posat la dada de l'acceleració simplement per tal que el problema es pugui resoldre mitjançant el nostre procediment: amb l'acceleració podem trobar la força realitzada, i amb aquesta força junt amb el desplaçament i l'angle, obtindrem el treball. Per tant no fa falta calcular el temps que, com dius tu, no es necessita per calcular el treball.
ResponElimina