dilluns, 22 d’abril de 2013

Houston, salvem a la Juliet!


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! 


David Aguilar
Mariona Ruiz

1r Batxillerat C

3 comentaris:

  1. Solucions:

    a) 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

    ResponElimina
  2. 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?

    ResponElimina
  3. Si 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