Energía mecánica, cinética y potencial
Desde una altura de 80 m se lanza verticalmente hacia bajo un objeto de 200 g de masa con una velocidad inicial de 5m/s considerando la gravedad de 10 m/s2 calcula:
a) La energía mecánica en el momento del lanzamiento.
b) La energia cinetica y la velocidad del objeto cuando se encuentre a una altura de 50 m
c) la energia potencial y la altura del objeto cuando lleve una velocidad de 35 m/s.
d) La energia cinetica y la velocidad del objeto en el momento de llegar al suelo.
a) La energía mecánica en el momento del lanzamiento.
b) La energia cinetica y la velocidad del objeto cuando se encuentre a una altura de 50 m
c) la energia potencial y la altura del objeto cuando lleve una velocidad de 35 m/s.
d) La energia cinetica y la velocidad del objeto en el momento de llegar al suelo.
1 Respuesta
Respuesta de winlop
1
La energía se conserva en todo el trayecto. E = Ec + Ep
a)
Ec = 0,5 m Vi^2 = 0,5 * 0,2 * 5^2 = 2,5 J
Ep = m g h = 0,2 * 10 * 80 = 160 J
E = 2,5 + 160 = 162,5 J
b)
Vf^2 - Vi^2 = 2 g h* ; en este caso la altura recorrida es h* = 80-50 = 30
Vf^2 - 5^2 = 2*10*30 ---> Vf = 25 m/s
Ec = 0,5 m Vi^2 = 0,5 * 0,2 * 25^2 = 62,5 J
Ep = m g h = 0,2 * 10 * 50 = 100 J
E = 62,5 + 100 = 162,5 J
c)
Vf^2 - Vi^2 = 2 g h ---> 35^2 - 5^2 = 2*10*h ---> 1225 - 25 = 20h ---> h = 60m
Si recorrió 60m, debe estar a una altura de: 80 - 60 = 20m
Ep = mgh* = 0,2 * 10 * 20 = 40 J
d)
Vf^2 - Vi^2 = 2 g h ---> Vf^2 - 5^2 = 2*10*80 ---> Vf = 40,3 m/s
Ec = 0,5 m Vi^2 = 0,5 * 0,2 * 40,3^2 = 162,5 J
Esto último podía haberse deducido sin calculos pues h=0 ==> Ep=0 ==> Ec=162,5J =E
a)
Ec = 0,5 m Vi^2 = 0,5 * 0,2 * 5^2 = 2,5 J
Ep = m g h = 0,2 * 10 * 80 = 160 J
E = 2,5 + 160 = 162,5 J
b)
Vf^2 - Vi^2 = 2 g h* ; en este caso la altura recorrida es h* = 80-50 = 30
Vf^2 - 5^2 = 2*10*30 ---> Vf = 25 m/s
Ec = 0,5 m Vi^2 = 0,5 * 0,2 * 25^2 = 62,5 J
Ep = m g h = 0,2 * 10 * 50 = 100 J
E = 62,5 + 100 = 162,5 J
c)
Vf^2 - Vi^2 = 2 g h ---> 35^2 - 5^2 = 2*10*h ---> 1225 - 25 = 20h ---> h = 60m
Si recorrió 60m, debe estar a una altura de: 80 - 60 = 20m
Ep = mgh* = 0,2 * 10 * 20 = 40 J
d)
Vf^2 - Vi^2 = 2 g h ---> Vf^2 - 5^2 = 2*10*80 ---> Vf = 40,3 m/s
Ec = 0,5 m Vi^2 = 0,5 * 0,2 * 40,3^2 = 162,5 J
Esto último podía haberse deducido sin calculos pues h=0 ==> Ep=0 ==> Ec=162,5J =E
