Una piedra de 0.2 Kg se encuentra en reposo a 16, cuando empieza a caer en caída libre. ¿Qué energía cinética lleva cuando pasa por un punto situado a 10 m de altura? ¿Qué velocidad lleva en ese momento?
Con procedimiento porfa...
Respuestas a la pregunta
La energía cinética de la piedra se corresponde con 11.75 J. La velocidad es de 10.84 m/s.
¿Qué es la energía mecánica?
La energía mecánica de un cuerpo u objeto es la energía total que tiene ese cuerpo como consecuencia de su movimiento y de su posición. La energía mecánica expresa o cuantifica la cantidad total de trabajo mecánico que el cuerpo puede realizar.
La energía mecánica de un objeto al inicio y final de su movimiento se calcular mediante la fórmula:
- Ek₀ + Ep₀ = Ekf + Epf (1)
Cálculo de la velocidad de la piedra:
A partir de la ecuación (1), al sustituir datos, se tiene:
- ¹/₂mv₀² + mgh₀ = ¹/₂mvf² + mghf (2)
- m = masa de la piedra = 0.2 kg
- v₀ = velocidad inicial = 0
- g = aceleración de la gravedad = 9.8 m/s²
- h₀ = altura inicial = 16 m
- vf = velocidad final = ¿?
- hf = altura final = 10 m
- Despejando vf y sustituyendo datos en (2)
- 0 + mgh₀ = ¹/₂mvf² + mghf
- 0 + gh₀ = ¹/₂vf² + ghf
- vf = √2g(h₀ - hf) = √2×9.8 m/s²×(16 m - 10 m) = √117.6 m²/s² = 10.84 m/s
Cálculo de la energía cinética:
La energía cinética de la piedra en la posición final se halla a partir de la siguiente ecuación:
- Ekf = ¹/₂mvf² (3)
- Sustituyendo datos en la ecuación (3): Ekf = 0.5×0.2 kg×(10.84 m/s)² = 11.75 J
Para saber más acerca de energía mecánica, visita:
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Para saber más acerca de energía cinética, visita:
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