Question

Una pelota de 0,4 kg es lanzada horizontalmente desde la cima de una colina de
120 de altura con una velocidad de 6 m s−1. Calcule () la energía cinética inicial
de la pelota, () su energía potencial inicial, () su energía cinética cuando llega al
suelo y () la velocidad con que golpea el suelo.

Answer 1

Antes que nada, debemos recordar las fórmulas de la energía cinética y potencial, las cuales son:

Energía cinética:

$k = \frac{m {v}^{2} }{2}$

Energía potencial:

$p = m \times g \times h$

Ya conociendo esto, podemos seguir:

La energía cinética inicial va a ser 0, ya que, antes de ser lanzado tiene un estado de reposo, es decir, con velocidad 0. Al reemplazar la velocidad en la fórmula nos da que la energía cinética es 0.

La energía potencial inicial de la pelota es 480 (considerando g=10), ya que, al reemplazar los datos en la fórmula de la energía potencial, obtenemos:

$p = m \times g \times h \\ p = 0.4 \times 10 \times 120 \\ p = 120 \times 4 \\ p = 480$

La energía cinética con la que toca el suelo es 480, ya que, al no existir roce, se transfiere la energía potencial máxima a cinética.

La velocidad con la que la pelota toca el suelo es √2400.

Esto es así, ya que:

Energía cinética=(m×v^2)/2

480=(0,4×v^2)/2

960=0,4×v^2

2400=v^2

√2400=v