Una roca se levanta hasta una altura tal que su energía potencial respecto a la tierra es de 200 j y se deja caer desde esa altura. ¿Cuál es su energía cinética un instante antes de llegar al suelo?
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
En el campo de la Física uno de los conceptos más elementales es el de energía potencial. Puede definirse para entendernos como, aquella que posee un cuerpo debida a la altura a la que está. Por ejemplo, una maceta colocada en una ventana a una cierta altura tiene una energía potencial, que tanto mayor cuanto más alta está y cuanto mayor es su masa (y por tanto cuanta más pesa). Si esa misma maceta estuviese en La Luna y a la misma altura del suelo tendría menos energía porque en La Luna cualquier objeto pesa menos que en La Tierra.
Por este motivo se dice que la energía potencial de un cuerpo dado es el resultado de multiplicar su masa por la altura y también por la gravedad. La fórmula matemática es la siguiente Ep = m.g.h. siendo m, la masa, g la fuerza de la gravedad y h la altura del objeto. La gravedad o fuerza con la que La Tierra atrae hacia si a cualquier masa es tal que partiendo de cero y en caída libre (si despreciamos el rozamiento con el aire) le hace incrementar su velocidad en cada segundo 9,8 metros. En la Luna sin embargo este incremento es mucho menor en concreto de 1,62 metros cada segundo.
Veamos esto con un ejemplo. Sea una maceta de 1 Kg. de masa y situada a 20 metros de altura que se deja caer. Inicia la caída libre con velocidad nula; pero inmediatamente esta velocidad aumenta. Un segundo después de iniciar la caída libre se mueve hacia el suelo a 9,8 m/s. Dos segundos más tarde a (2 x 9,8) m/s; tres segundos mas tarde a (3 x 9,8 )m/s…..y así sucesivamente . Esta progresión en la velocidad cesa lógicamente cuando se estrella con el suelo. Lógicamente cuanto más alta esté la maceta, más tiempo tendrá para seguir aumentando la velocidad. Ahora bien el hecho de tener una velocidad determinada también implica una energía. Es la denominada energía cinética, que es la debida al hecho de que un cuerpo esté en movimiento.
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