[Urgente] Problema de Física

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Vereis... tengo un examen mañana y tengo un ejercicio que no me sale, a ver si me ayudais... [+risas]

La vagoneta de una montaña rusa, con una masa total de 200 kg, inicia con velocidad nula la bajada de una pendiente al final de la cual describe un bucle un bucle (looping, rizo, como lo llaméis) de 8 metros de diámetro. Despreciando el rozamiento, calcula:
a) ¿Que altura debe de tener la vagoneta al inicio de la pendiente para poder describir el bucle completo
b)Halla la velocidad de la vagoneta al final de la pendiente y en el punto mas alto del bucle

He probado con la ecuación [(Energía cinética) + (energía potencial) = (energía mecánica)] pero tanto al principi, como en todos los demás puntos siempre faltan datos. A ver si me podéis decir de alguna formula o algo que me haya dejado, también entran potencias y trabajos, por si la solución tiene algo que ver con eso

Imagen aclaratoria
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De todas maneras, gracias de antemano
No creo que los datos sean un problema porque tiene toda la pinta de ser un problema en el que hay que dejarlo todo en funcion de las variables y listo.
La ecuacion que tienes que usar es la de la conservacion de la energia mecanica, pero un poco mas desarrollada:

Ep1 + Ec1 = Ep2 + Ec2

Ep es energia potencia, Ec cinetica, 1 es el punto de donde parte el carro y 2 el punto donde comienza el looping.
Tu problema viene restringido por la condición "para poder describir el bucle completo". A partir de ahí, ya sabes que para que esto suceda, lo que debe pasar es que la vagoneta en el punto B tenga tal velocidad como para que siga teniendo contacto con el suelo: esto significa, que la fuerza de aceleración centrífuga que tenga en B se iguale al peso de la vagoneta. A partir de aquí, el problema "se derrumba", como yo le llamo XD :

1. En B: Centrífuga=peso -> sacas velocidad
2. En B: con velocidad y altura en B, sacas energía total de la vagoneta en B (potencial+cinética)
3. Como la energía no se pierde por rozamiento, la energía de B= energía en A -> sacas velocidad en A
4. Como la energía no se pierde por rozamiento, la energía de B = energía de A = energía potencial inicial de la vagoneta antes de empezar a caer.

A ver si te convence, un saludo
A ver si sale, espera que cuadre con formulas y ahora te digo gracias ;)

EDIT: Fuerza centrifuga??? yo solo tengo la fuerza centripeta, no se si sera lo mismo (v^2/r)
G0RD0N escribió:Tu problema viene restringido por la condición "para poder describir el bucle completo". A partir de ahí, ya sabes que para que esto suceda, lo que debe pasar es que la vagoneta en el punto B tenga tal velocidad como para que siga teniendo contacto con el suelo: esto significa, que la fuerza de aceleración centrífuga que tenga en B se iguale al peso de la vagoneta. A partir de aquí, el problema "se derrumba", como yo le llamo XD :

1. En B: Centrífuga=peso -> sacas velocidad
2. En B: con velocidad y altura en B, sacas energía total de la vagoneta en B (potencial+cinética)
3. Como la energía no se pierde por rozamiento, la energía de B= energía en A -> sacas velocidad en A
4. Como la energía no se pierde por rozamiento, la energía de B = energía de A = energía potencial inicial de la vagoneta antes de empezar a caer.

A ver si te convence, un saludo


Lo importante es que al llegar arriba haya gravedad, que no pase como con la pelota de otro hilo XD

Nah, está bien la respuesta, ese problema me lo pusieron en la recuperación de física, supe hacerlo dos días después en un momento de inspiración.
ese es el problema, que no se interpretar eso, ademas que los movimientos circulares los llevo como el culo...
al final, buscando no se si la formula es (m·w^2·R) o (v^2/R), aclararmelo plis [+risas]
Fc=Fg------------m*V2/R=m*g---->V=sqrt(g*r)---> V=6,32 m/s es la velocidad que tiene k llevar para que no se caiga al realizar el looping
para la altura como la energia se conserva:
Eb= Ep+Ec--------> m(g*Hb+1/2*V2)
Ea=Ep------------->m*g*Ha igualando... gHa=g*Hb+!/2*V2------> Ha=10 metros

e supuesto que a es el momento inicial antes de soltar el objero y b es el momento mas alto en el looping.
no se si estara bien yo creo que es asi
Proton escribió:ese es el problema, que no se interpretar eso, ademas que los movimientos circulares los llevo como el culo...
al final, buscando no se si la formula es (m·w^2·R) o (v^2/R), aclararmelo plis [+risas]


Pues decir (m·w^2·R) o (m·v^2/R) es como decir "coche" en alemán o inglés, o sea, que estás hablando de lo mismo todo el rato (de aceleración centrífuga), aunque una la expresas en terminos de velocidad angular w y la otra en términos de velocidad lineal v. Si a la expresión de la aceleración centrífuga m·w^2·R sustituyes w por v·r, obtienes m·v^2/R (ya que velocidad angular w = v·r)
G0RD0N escribió:
Proton escribió:ese es el problema, que no se interpretar eso, ademas que los movimientos circulares los llevo como el culo...
al final, buscando no se si la formula es (m·w^2·R) o (v^2/R), aclararmelo plis [+risas]


Pues decir (m·w^2·R) o (m·v^2/R) es como decir "coche" en alemán o inglés, o sea, que estás hablando de lo mismo todo el rato (de aceleración centrífuga), aunque una la expresas en terminos de velocidad angular w y la otra en términos de velocidad lineal v. Si a la expresión de la aceleración centrífuga m·w^2·R sustituyes w por v·r, obtienes m·v^2/R (ya que velocidad angular w = v·r)


Cierto operando me di cuenta, claro que aqui no es recomendable andar con radianes XD

aurelio1991 escribió:Fc=Fg------------m*V2/R=m*g---->V=sqrt(g*r)---> V=6,32 m/s es la velocidad que tiene k llevar para que no se caiga al realizar el looping
para la altura como la energia se conserva:
Eb= Ep+Ec--------> m(g*Hb+1/2*V2)
Ea=Ep------------->m*g*Ha igualando... gHa=g*Hb+!/2*V2------> Ha=10 metros

e supuesto que a es el momento inicial antes de soltar el objero y b es el momento mas alto en el looping.
no se si estara bien yo creo que es asi


AHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH vale, ya se donde cometia el error, era el peso no la masa, que cazurro soy, ya decia yo que no me salia [+risas]
Si las has clavado todas, en un post mas arriba puse lo que tenia que salir

muchas gracias a todos por aclararmelo, a ver si tengo suerte, apruebo y me libro de la dinamica con vuestra ayuda[mad]

;)
Proton escribió:ese es el problema, que no se interpretar eso, ademas que los movimientos circulares los llevo como el culo...
al final, buscando no se si la formula es (m·w^2·R) o (v^2/R), aclararmelo plis [+risas]
+

pero si un movimiento circular es lo mas facil... para mi era mas facil que un plano inclinado ya que siempre la fuerza centrifuga o centripeta (que no es una fuerza en si..) que es la que va hacia el centro de curvatura es igual a mv^2/r o mw^2r (depende si te la dan en radianes o en m/s) y las perpendiculares a estas son igual a cero...

Un saludo
Yo contaba con que el carro esta anclado a la via, ya que es una montaña rusa... XD

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