1. Most PE, because PE is directly proportional to distance (height)
Height: 100 meters
Speed: 0 mph
2. Most KE, because KE is directly proportional to speed
Height: 10 meters
Speed: 40 mph
3. Most TE, average KE
Height: 10 meters
Speed: 40 mph
4. The skater gains thermal energy as she goes down the slope, because the speed of the skater increases, so it increases the total kinetic energy of the particles, and makes them vibrate faster, resulting in a higher temperature.
Answer:
v = 9.04 m / s
Explanation:
For this exercise we can use the relation that the work of the non-conservative force (friction) is equal to the variation of the mechanical energy of the system.
W = Em_f - Em₀ (1)
Starting point. Lower slope
Em₀ = K = ½ m v²
highest point. Where is the skier at a height h
Em_f = U = m g h
The work of rubbing
W = -fr x
the negative sign is because the friction force opposes the movement.
Let's set a reference system where the x axis is parallel to the slope and the y axis is perpendicular
let's use trigonometry to break down the weight
cos θ = W_y / W
sin θ = Wₓ / W
W_y = W cos θ
Wₓ = W sin θ
Y axis
N - Wₓ = 0
N = mg sin θ
X axis
fr = m a
the friction force has the expression
fr = μ N
fr = μ mg sin θ
we look for the job
W = - μ mg sin θ x
where x is the distance along the slope
we substitute in 1
-μ mg sin θ x = mg h - ½ m v²
let's use trigonometry to find the distance x
tan 30 = h / x
x = h / tan 30
we substitute
- 
= m gh - ½ m v²
we use
tan 30 = sin30 / cos30
v² = 2g h + 2 μ g h cos 30
v = 
let's calculate
v = 
v = 9.04 m / s
Answer:
El módulo del torque aplicado es 36 Nm
Explanation:
En los movimientos rotatorios, la cantidad de fuerza aplicada no depende de la acción gravitacional sino del momento inercial, que es el equivalente angular de la inercia (masa) y representa la resistencia que un objeto ofrece al rotar alrededor de su eje. Cuando un cuerpo rígido rota alrededor de su eje debe considerarse , además de la masa, el radio de giro ya que estos dos factores determinan la resistencia del cuerpo a los cambios de movimiento rotatorio a través de un eje determinado.
De esta manera, se llama torque o momento de una fuerza a la capacidad de dicha fuerza para producir un giro o rotación alrededor de un punto.
En muchas ocasiones el punto de aplicación de la fuerza no coincide con el punto de aplicación en el cuerpo. En este caso la fuerza actúa sobre el objeto y su estructura a cierta distancia, mediante un elemento que traslada esa acción de esta fuerza hasta el objeto. Entonces, el momento de una fuerza es, matemáticamente, igual al producto de la intensidad de la fuerza (módulo) por la distancia desde el punto de aplicación de la fuerza hasta el eje de giro:
M=F*d*sen θ
donde F es la fuerza en Newton (N), d la distancia en metros (m), θ el ángulo que forma la fuerza con el objeto al cual se le aplica la fuerza y M el momento, que se mide en Newton por metro (Nm).
En este caso:
- F= 40 N
- d= 90 cm= 0.9 m (siendo 100 cm= 1 m)
- θ= 90° ya que la fuerza se aplica de forma perpendicular. Entonces sen θ= sen 90= 1
Reemplazando:
M=40 N*0.9 m* 1
Resolviendo:
M= 36 Nm
<u><em>El módulo del torque aplicado es 36 Nm</em></u>
Answer:
Explanation:
Given:
- diameter of pipe,
- diameter of throat,
- velocity of flow,
<u>Pressure in the pipe is twice the atmospheric pressure:</u>
<u>Now the force of flow of water:</u>
<u>now we find cross sectional area of the pipe:</u>
<u>Therefore,</u>
<u>Now the area at throat:</u>
<u>Therefore pressure at throat:</u>
Answer:
3.75 m/s
Explanation:
Comment
Let's deal with the second question first. The average velocity is 0 because the displacement (distance between the starting point and ending point) is 0.
The first question is a little harder. You don't seem to have enough information. When that happens, you can just make things up. Now there's an interesting solution. You could do it with algebra, but it is easier to see with numbers.
Givens
- d = 150 m. between A and B
- r1 = rate from A to B = 5 m/s
- r2 = rate from B to A = 3 m/s
- time A to B = t1
- time B to A = t2
Formulas
t1 = d / r1
t2 = d/r2
average rate = total distance / total time
Solution
t1 = 150 m / 5 m/s = 30 seconds
t2 = 150 m / 3 m/s = 50 seconds
Total distance = 150 m + 150 m = 300 m
Total time = 30 seconds + 50 seconds = 80 seconds
Average speed = 300 m / 80 s
Answer
Average speed = 3.75 m/s
