Un cuerpo de 500g es lanzado verticalment hacia arriba con una velocidad inicial de 30m/s calcular: A)La energia cinetica y potencial B)la energia cinetica y potencial cuando ha subido 20m C) la energia cinetica y potencial cuando la velocidad vale 0 D) la energia mecanica en cada caso de los literales anteriores
Energía Cinética: Ek = 1/2 (m)*(v)²
Donde:
Ek = Energía Cinética.
m = masa (kg).
v = velocidad.
Energía Potencial: Ep = m*g*h
Donde:
Ep = Energía Potencial.
m = masa (kg)
g = aceleración de la gravedad
h = altura
Energía Mecánica: EM = Ek + Ep
Donde:
EM = ENERGÍA MECÁNICA
Ek = ENERGÍA CINÉTICA
Ep = ENERGÍA POTENCIAL.
Ejercicio A.-
Usaremos las fórmulas de energía cinética y potencial.
Energía Cinética: Ek = 1/2 m * v²
Datos:
m = 500g --> a kg --> 0.5 kg
v = 30 m/s
Reemplazamos: Ek = 1/2 (0.5 kg)*(30 m/s)²
Ek = 1/2 (0.5 kg) * (900 m²/s²)
Ek = 1/2 (450 kg m²/s²
Ek = 225 kg m²/s² --> kg m²/s² es equivalente a J (Joules).
Ek = 225 J
Energía Potencial: Ep = m*g*h
Datos:
m = 0.5 kg
g = 9.81 m/s²
h = 30 m
Reemplazamos: Ep = 0.5 kg * 9.81 m/s² * 30 m --> 147. 15 kg m²/s²
Ep = 147J (3cs)
Ejercicio B.-
Datos para la Energía Cinética:
m = 0.5 kg
v = 30 m/s
Ek = 1/2 (0.5 kg)*(30 m/s)²
Ek = 1/2 (450 kg m²/s²)
Ek = 225 J
Datos para la Energía Potencial:
m = 0.5 kg
g = 9.81 m/s²
h = 20 m
Ep = 0.5 kg * 9.81 m/s² * 20 m
Ep = 98.1 kg m²/s²
Ep = 98.1 J
Ejercicio C.-
Cuando la velocidad vale 0, el objeto no se encuentra en movimiento. No ha sido lanzado.
Ek = 1/2 (0.5 kg)*(0 m/s)²
Ek = nula= 0 J
Ep = Como no ha sido lanzado, no tenemos altura y la gravedad no afecta su movimiento. Por ende, es nula.
Ep = 0 J.
Ejercicio D.-
Energia Mecanica en el ejercicio A
EMa = 225 J + 147 J = 372 J
Energía Mecanica en el ejercicio B
EMb = 225 J + 98.1 J
EMb = 323 J
Energía Mecánica en el ejercicio C
EMc = 0J + 0J--> 0J