Un automóvil de 1200 kg viaja a 50,0 m/s por la autopista. Si su rapidez se incrementa a 100,0 m/s, Hallar el trabajo generado en esa variación de su rapidez y ¿en qué factor se incrementará su energía cinética?
Respuestas a la pregunta
Todos sabemos instintivamente que levantar algo muy pesado por encima de la cabeza de alguien representa una situación potencialmente peligrosa. El peso puede estar bien asegurado, así que no es necesariamente peligroso. Nuestra preocupación es que lo que sea que proporciona la fuerza para levantar el peso contra la gravedad pueda fallar. Para usar la terminología correcta de la física, nos preocupa la energía potencial gravitacional del peso.
Todas las fuerzas conservativas tienen energía potencial asociada. La fuerza de la gravedad no es una excepción. Denotamos generalmente la energía potencial gravitacional con el símbolo U_gU
g
U, start subscript, g, end subscript, y representa el potencial que un objeto tiene para hacer trabajo como resultado de estar situado en una posición particular en un campo gravitacional.
Considera que un objeto de masa mmm se levanta a una altura hhh contra la fuerza de gravedad como se muestra a continuación. El objeto se levanta verticalmente mediante una polea y una cuerda, por lo que la fuerza debida a la elevación del objeto y la fuerza debida a la gravedad, F_gF
g
F, start subscript, g, end subscript, son paralelas. Si ggg es la magnitud de la aceleración de la gravedad, podemos encontrar el trabajo realizado por la fuerza sobre el peso multiplicando la magnitud de la fuerza de la gravedad, F_gF
g
F, start subscript, g, end subscript por la distancia vertical, hhh, que ha recorrido. Suponemos que la aceleración de la gravedad es constante al lo largo de la altura hhh.
\begin{aligned}U_g &= F_g\cdot h \\ &= m\cdot g \cdot h\end{aligned}
U
g
=F
g
⋅h
=m⋅g⋅h