Se deja caer un objeto de masa 5,0 kg desde una altura de 20 m. Suponiendo que se trata de una situación ideal donde el objeto cae en el vacío (es decir que no hay interacción con el aire), calcular: a) La energía mecánica inicial del objeto b) La energía mecánica del objeto en el instante en que llega al suelo. c) La velocidad del objeto en el instante en que llega al suelo. d) Un estudiante decide hacer la experiencia y soltar un objeto de 5,0 kg desde una altura de 20 m. ¿qué se puede decir de la velocidad del objeto en el instante de tocar el suelo?¿será mayor / menor / igual que la calculada en el inciso anterior? Explicar.
Respuestas a la pregunta
La energía mecánica del objeto en el instante en que llega al suelo: 980,10 Joules. La energía mecánica inicial del objeto: 980 Joules. La velocidad del objeto en el instante en que llega al suelo: 19,80 m/seg.
Movimiento en caída libre
Es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado en el que la aceleración coincide con el valor de la gravedad y la velocidad inicial es cero.
Y las fórmulas a aplicar son las siguientes:
Vi = 0
Vf² = 2g*h
Vf = g*t
h = 1/2 g*t²
EM = Ec + Ep
Datos:
m = 5 kg
h = 20 m
a) La energía mecánica inicial del objeto:
EM = Ep
EM = mgh
EM = 5kg(9,8m/seg²)20m
EM = 980 Joules
b) La energía mecánica del objeto en el instante en que llega al suelo.
EM = Ec
EM = 1/2mVf²
EM = 5kg(19,8m/seg)²/2
EM = 980,10 Joules
c) La velocidad del objeto en el instante en que llega al suelo.
Vf = √2(9,8m/seg²)20m
Vf = 19,80 m/seg
d) Un estudiante decide hacer la experiencia y soltar un objeto de 5,0 kg desde una altura de 20 m. La velocidad es igual al inciso anterior.
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