En la figura 1 se observa el prototipo de Cobra Roll, la nueva atracción para parques de diversiones.El juego consiste en un vagón de 200 kg (que transportará a cuatro personas, estimándose una masa corporal de 75 kg por persona), que descenderá desde una altura de 35,5 m, por un plano inclinado (de 45∘ con la horizontal), acelerándose por efecto de la gravedad, hasta alcanzar el final del plano.
En dicho punto (el extremo inferior), se encuentra un dispositivo que hace rebotar al tren con misma rapidez con que llega, haciendo que el mismo vuelva a subir por el plano.
a) Proponga un modelo que le permita estudiar la situación y así responder los incisos siguientes.
Suponiendo que no hay rozamiento entre el vagón y el plano:
b) ¿Con qué rapidez llegará al punto más bajo?
c) ¿Hasta que altura volverá a subir tras rebotar?
Suponga ahora un coeficiente de rozamiento, μ=0,25 :
d) ¿Cuál es la rapidez al llegar al punto más bajo del plano?
e) ¿Cuánta energía se disipará en el descenso?
f) ¿Hasta que altura vuelve a ascender tras el rebote? ¿Cuánta energía se disipa en el ascenso?