Dos cuestiones para el miércoles

1. Una montaña rusa comienza en una altura de 40m. El vagón (500 kg con los pasajeros) baja por una vía perfectamente engrasada y llega primero al punto A situado en el punto más bajo. Después sube por un looping de radio 10m y llega al punto B situado en lo más alto del looping. A continuación baja el looping y llega una zona de frenado horizontal en la que recorre 30m antes de pararse. Vamos a calcular:
0) Croquis del problema indicando las fuerzas y las energías que sepas.
a) Energía que tiene en el punto más alto.
b) Velocidad que tiene en el punto más bajo.
c) Velocidad que tiene en el punto más alto del looping.
d) ¿Se caerá en el punto más alto del looping o seguirá dando vueltas?
e) Fuerza de frenado en la parte final de 30 m.

Soluciones:  Ei=196000J    v=28m/s     v=19,8 m/s     Si que da la vuelta    F=6530N

2. James Prescott Joule nació en el seno de una familia dedicada a la fabricación de cervezas. De carácter tímido y humilde, recibió clases particulares en su propio hogar, de física y matemáticas, siendo su profesor el químico británico John Dalton ( ¿te acuerdas de él? ); compaginaba estas clases con su actividad profesional, trabajando junto a su padre en la destilería, la cual llegó a dirigir. Dalton le alentó hacia la investigación científica y realizó sus primeros experimentos en un laboratorio cercano a la fábrica de cervezas, formándose a la vez en la Universidad de Manchester.
En 1842 James Prescott Joule realizó un experimento del que tienes un esquema arriba.
En este experimento se dejaba caer un peso que movía unas paletas que agitaban el agua enccerada en un recipiente abien aislado. La paletas impedían que se alcanzase mucha velocidad en la caída del peso.
¿Que transformaciones de energía tienen lugar?
¿Podrías calcular la energía inicial?
¿Donde está al final la energía? ¿Qué necesitamos para calcularla?
¿Se puede utilizar este sistema para medir el calor específico del agua?


3.  Cogemos 1 kg de perdigones de plomo y los encerramos en un tubo de 10 cm de diámetro y 70 cm de alto que está en posición vertical.  Damos la vuelta al tubo.
¿Que transformaciones de energía tienen lugar?
¿Podrías calcular la energía inicial?
¿Donde está al final la energía? ¿Qué necesitamos para calcularla?

Si repetimos el procedimiento de dar la vuelta 100 veces, calcula la variación de la temperatura del plomo.