Ejercicio 1. En una fábrica se trasladan cajas de 10 kg en una banda transportadora que se mueve a una rapidez constante de 1 m/s. Al final de la banda se encuentra una rampa que llevará la caja hasta el punto D. El coeficiente de fricción cinético entre las superficies en la rampa es de 0. 38. Las dimensiones de la banda y la rampa se muestran en el diagrama siguiente:


Calcula:

Con base en el problema anterior, se requiere obtener la rapidez a la que llegan las cajas al punto D, que es el lugar donde los trabajadores las recogen, pues de llegar con una rapidez mayor a 0. 5 m/s las cajas se pueden dañar. Aplicando la ley de la conservación de la energía, calcula la velocidad final a la que llega la caja realizando los pasos siguientes:
a) De A a B
i. ¿Cuál es la energía cinética de la caja en el punto B?
ii. ¿Cuál es su energía potencial en el punto B?
iii. ¿Cuál es su energía mecánica total en ese punto?
b) De B a C
Revisa el siguiente diagrama para analizar la zona de rampa. I. ¿Cuál es la longitud y el ángulo de inclinación de la rampa?
ii. ¿Cuál es el ángulo de inclinación de la rampa?
iii. ¿Cuánto vale la fuerza normal?
iv. ¿Cuánto vale la fuerza de fricción en este segmento?
v. ¿Cuánta energía se disipa por fricción?
vi. ¿Cuál es el valor de la energía mecánica que le queda a la caja en el punto C?
c) De C a D
i. ¿Cuál es la fuerza de fricción en este segmento?
ii. ¿Cuánta energía se pierde por fricción entre los puntos C y D?. Iii. ¿Con qué velocidad llega al punto D?
iv. ¿Es seguro para las cajas? Si no, ¿qué se podría hacer para solucionar esta situación?