Respuesta:
Para resolver este problema, podemos utilizar la conservación de la energía mecánica. La energía mecánica total (E) es la suma de la energía cinética (Ec) y la energía potencial (Ep).
En la parte alta de la rampa, la energía potencial es máxima y la energía cinética es mínima. En el punto más bajo de la rampa, la energía potencial es mínima y la energía cinética es máxima.
E_inicial = E_final
Ep_inicial + Ec_inicial = Ep_final + Ec_final
mgh + (1/2)mv^2 = (1/2)mv'^2
Donde:
- m = 10 kg (masa de la bicicleta)
- g = 9,8 m/s^2 (aceleración debido a la gravedad)
- h = 12 m (altura de la rampa)
- v = 5 m/s (velocidad inicial)
- v' = ? (velocidad final)
Sustituyendo los valores, obtenemos:
10 kg x 9,8 m/s^2 x 12 m + (1/2) x 10 kg x (5 m/s)^2 = (1/2) x 10 kg x v'^2
1176 J + 125 J = 5 v'^2
1301 J = 5 v'^2
v'^2 = 1301 J / 5
v' = √(1301 J / 5)
v' ≈ 16,1 m/s
La velocidad de la bicicleta en el punto más bajo de la rampa es aproximadamente 16,1 m/s.
