Question

5. ¿Cuál es la energía cinética de un móvil de 500 Kg, que se mueve a una velocidad de 20 m/s. DATOS – INCÓGNITA FÓRMULA SOLUCIÓN.

Answer 1

Hola!

La energía cinética es la energía que depende del movimiento, está definido como : $\mathbf{ E_c = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 }$

La energía potencial gravitatoria es la energía que depende de la posición del cuerpo estando sometido a un campo gravitatorio, su ecuación es : $\mathbf{ E_p = m \cdot g \cdot h }$

La energía mecánica es la suma de las dos energías mencionadas : $\mathbf{ E_m = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 + m \cdot g \cdot h }$

Donde :

• m es la masa del cuerpo en kilogramos (kg)
• v es la velocidad en metro por segundo (m/s)
• g es la aceleración de la gravedad, su valor es de 9,8m/s² en la tierra, pero en algunos casos se le aproxima a la unidad g ≈ 10m/s² para facilitar la operación.
• h es la altura del cuerpo respecto al suelo, debe estar en metros (m).

NOTA: Tanto la energía mecánica, cinética y potencial se miden en Joule [J] la cual tiene un valor de 1kg.m/s² o N m ( Newton por metro ).

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RESOLUCIÓN DE LOS PROBLEMAS :

5. ¿Cuál es la energía cinética de un móvil de 500 Kg, que se mueve a una velocidad de 20 m/s?

DATOS – INCÓGNITA :

$\mathbf{→ Masa : m = 500kg }$

$\mathbf{→ Velocidad : v = 20 \frac{m}{s}}$

$\mathbf{→ Energía \; cinética : E_c = ¿?}$

FÓRMULA :

$\qquad \large { \mathbf{ E_c = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 }}$

SOLUCIÓN :

$\qquad \large{ \mathbf{ E_c = \frac{1}{2} \cdot 500kg \cdot {(20 \frac{m}{s})}^2 }} \\ \qquad \large{ \mathbf{ E_c = 250kg \cdot 400 \frac{m^2}{s^2}}} \\ \qquad \boxed{ \large{ \mathbf{ E_c = 100.000J }}}$

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6. En un partido de futbol cristiano ronaldo, convirtio un gol de tiro libre para su clud . Según registro la velocidad de balon en el instante después del lanzamiento fue de 37,5m/s. ¿Cuál es la energia cinetica del balon , en ese instante sabiendo que su masa es de 450 gramos ?

DATOS – INCÓGNITA :

$\mathbf{→ Masa : m = 450g = 0,45kg }$

$\mathbf{→ Velocidad : v = 37,5 \frac{m}{s}}$

$\mathbf{→ Energía \; cinética : E_c = ¿?}$

FÓRMULA :

$\qquad \large { \mathbf{ E_c = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 }}$

SOLUCIÓN :

$\qquad \large{ \mathbf{ E_c = \frac{1}{2} \cdot 0,45kg \cdot {(37,5 \frac{m}{s})}^2 }} \\ \qquad \large{ \mathbf{ E_c = 0,225kg \cdot 1.406,25 \frac{m^2}{s^2}}} \\ \qquad \boxed{ \large{ \mathbf{ E_c = 316,40J }}}$

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7. El tenista español, Rafael Nadal, es capaz de realizar saques a 200 Km/h, equivalentes aproximadamente a 55,5 m/s. ¿Cuál es la energía cinética de la pelota en el instante después del saque, sabiendo que la pelota tiene una masa de 60 gramos?

DATOS – INCÓGNITA :

$\mathbf{→ Masa : m = 60g = 0,06kg }$

$\mathbf{→ Velocidad : v = 55,5 \frac{m}{s}}$

$\mathbf{→ Energía \; cinética : E_c = ¿?}$

FÓRMULA :

$\qquad \large { \mathbf{ E_c = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 }}$

SOLUCIÓN :

$\qquad \large{ \mathbf{ E_c = \frac{1}{2} \cdot 0,06kg \cdot {(55,5\frac{m}{s})}^2 }} \\ \qquad \large{ \mathbf{ E_c = 0,03kg \cdot 3.080,25 \frac{m^2}{s^2}}} \\ \qquad \boxed{ \large{ \mathbf{ E_c = 92,40J }}}$

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8. Una bolsa de cemento de 20 kg se halla a una altura de 6m en relación al suelo en la construcción de una obra. ¿Cuál es la energía potencial de la bolsa sabiendo que la gravedad es igual a 10m/s²?

DATOS – INCÓGNITA :

$\mathbf{→ Masa : m = 20kg }$

$\mathbf{→ Altura : h = 6m }$

$\mathbf{→ Energía \; potencial : E_p = ¿?}$

FÓRMULA :

$\qquad \large{ \mathbf{ E_p = m \cdot g \cdot h }}$

SOLUCIÓN :

$\qquad \large{ \mathbf{ E_p = 20kg \cdot 10 \frac{m}{s^2} \cdot 6m }} \\ \qquad \boxed{ \large { \mathbf{ E_p = 1.200J }}}$

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9. Un cuerpo de 400N de peso se halla situado a 2 m de altura, en comparación al suelo. ¿Cuál es la energía potencial del cuerpo?

DATOS – INCÓGNITA :

$\mathbf{→ Peso : W = 400N }$

$\mathbf{→ Altura : h = 2m }$

$\mathbf{→ Energía \; potencial : E_p = ¿?}$

FÓRMULA :

$\qquad \large{ \mathbf{ E_p = W \cdot h }}$

SOLUCIÓN :

$\qquad \large{ \mathbf{ E_p = 400N \cdot 2m }} \\ \qquad \boxed{ \large { \mathbf{ E_p = 800J }}}$

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10. ¿Cuál es la energía potencial de un cuerpo de 8N de peso que se encuentran a 250m de altura?

DATOS – INCÓGNITA :

$\mathbf{→ Peso : W = 8N }$

$\mathbf{→ Altura : h = 250m }$

$\mathbf{→ Energía \; potencial : E_p = ¿?}$

FÓRMULA :

$\qquad \large{ \mathbf{ E_p = W \cdot h }}$

SOLUCIÓN :

$\qquad \large{ \mathbf{ E_p = 8N \cdot 250m }} \\ \qquad \boxed{ \large { \mathbf{ E_p = 2.000J }}}$

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Observación : Si te dan el peso para hallar la energía potencial, no es necesario hallar la masa.

Por otro lado, he visto mucha gente busca estás preguntas, por eso los publico los demás.

Saludos.