Question

Una pelota de 0.50kg que se lanza verticalmente hacia arriba tiene una energía cinética inicial de 80J.

1. Calcule sus energías cinética y potencial una vez que ha recorrido las tres cuartas partes de la distancia hacia su altura máxima.

2. Que energía potencial tiene en su altura máxima?

Use como punto de referencia cero el punto de lanzamiento

Answer 1

Respuesta:

Respuesta: v=8,944 m/s (considerando g=9,81 m/s^2) y Ep en el punto más alto es 80J

Explicación: parto de asumir la aceleración de la gravedad igual a 9.81 m/s^2. Con esto solo queda explicar que la Energía mecánica en un sistema o cuerpo se mantiene constante si sobre el sistema o cuerpo solo actúan fuerzas conservativas. Como el peso es la única fuerza que está actuando y además es conservativa, concluyes que la Em es constante en cualquier punto en que lo analices. Así tenemos el punto más bajo denominado punto a, el más alto punto b y el punto en el cual quieres hallar la velocidad el punto c.

Em(a)=Em(c)=Em(b)

Como en el punto a no existe Ep ( energía potencial), toda la Em(a) esta atribuida por la Ek (energía cinética) que es 80J por dato entonces Em(a)=80J.

Además la energía mecánica es solo energía potencial ya que en su punto más alto la velocidad es 0. Entonces la Em en (b) es igual a mgH donde m es dato m=0.5 Kg, g=9.81 m/s^2 o 10 m/s^2 (io no sé xd) y H que es necesario calcular.

Igualas Em(a) y Em(b) para conocer H,

luego con este valor de H puedes conocer la altura a la que se encuentra el punto c.

En el punto c existen tanto energía potencial como cinética entonces Em(c)=Ep(c)+Ek(c). De la primera relación obtuviste Em(c)=Em(b)=Em(a)=80J. Restas el valor de Ep(c) de los 80J y obtienes la Ek(c) (recordar que Ek(c)=(1/2)m.v^2) que es donde se encuentra la velocidad que quieres hallar. Operas, Simplificas, multiplicas y divides hasta que finalmente obtienes v.

La segunda pregunta debió ser la primera, aseveramos antes que la energía mecánica en b (en el punto más alto) era igual a toda la energía potencial en b y viceversa. Entonces Em(b)=Ep(b)=80J

Si se va usar g=10m/s^2 solo basta cambiarlo por el g=9.81m/s^2. Los cálculos se harían más sencillos.

Explicación:

El Pepe