Transferencias de energía U.1 La energía A.02 Recapitulación página 221
Fragua,b dcdm cos α = 4000 · 100 · cos 180º = − 400 000 J Un barco es impulsado por la acción del viento sobre sus velas de forma que se mueve con rapidez constante a pesar de que sobre el barco actúa una fuerza de rozamiento de 4000 N que se opone a su avance. Calcula la variación de energía cinética que provocaría la fuerza de rozamiento durante 100 m si no hubiera viento. Fviento,b = 4000 i N dcdm = 100 m Fragua,b = −4000 i N El producto de la fuerza de rozamiento por el desplazamiento CDM del barco es: Fragua,b dcdm cos α = 4000 · 100 · cos 180º = − 400 000 J Haciendo uso del teorema de las fuerzas vivas: ΔEcin = Fragua,b dcdm cos α = − 400 000 J Por lo tanto, la energía cinética disminuiría en 400 000 julios. Esa energía quedaría como energía interna del agua y del barco.
Calcula la cantidad de aire que habrá chocado contra las velas del barco cuando haya avanzado 100 m, si el aire que incide sobre la vela lleva una velocidad de 20 m/s y la velocidad del aire a la salida de la vela es de 6 m/s. Fviento,b = 4000 i N dcdm = 100 m Fragua,b = −4000 i N Para que la velocidad del barco no disminuya el aire debe darle la energía que le quita el rozamiento. Esa energía la perderá el aire, cuya energía cinética disminuirá en 400 000 J.