Energía cinética y potencial!
En una práctica realizada en el laboratorio de Física, se debe analizar los conceptos de energía cinética y potencial de un sistema, para ello se lanza un objeto de 2,00 kg de masa verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 4,00 m/s, Si se asume que las fuerzas de fricción son mínimas, entonces:
A. Determine el valor de la energía cinética en el momento en que el objeto es lanzado hacia arriba.
B. Si se toma como altura cero el momento en que el objeto sale de la mano, determine el valor de la energía potencial en ese punto.
C. Determine el punto más alto que alcanza el objeto.
D. Determine el valor de la energía potencial en el punto más alto.
E. Compare los valores obtenidos en A y en D; son diferentes o iguales. ¿Por qué cree que se presenta esta relación entre los valores de las energías potencial y cinética?
Respuestas
RESPUESTA:
1- Tenemos que la energía cinética viene definida como:
Ec = (1/2)·m·V²
Entonces:
Ec = (1/2)·(2kg)·(4m/s)²
Ec = 16 J
La energía cinética inicial es de 16 J.
2- Recordemos que la energía potencial depende de la altura, si la altura es cero entonces la energía es nula. Veamos:
Ep = m·g·h
Sabemos que h = 0, entonces:
Ep = 0 J
3- Sabemos por conservación de la energía que la energía se transforma, entonces aquí se va a transformar de cinética a potencial, es decir:
Ec = Ep
16J = m·g·h
16J = 2 kg · 9.8m/s²·h
hmáx = 0.816 m
Llegaría a una altura máxima de 0.816 metros.
4- Como la energía se conserva, en el punto más alto será igual a la energía cinética del comienzo, es decir, 16 J.
5- Son iguales, ya que la energía se conserva, esta se transforma de energía cinética a potencial, y como no hay perdida deben ser iguales.