Question

Un cuerpo de masa de 10 kg está colgado a una altura de 5 m del suelo, se pide:
Calcular la energía potencial, la energía cínetica y la energia mecanica.
Si se suelta el cuerpo y comienza a caer, calcular la energía potencial, cinética y mecanica cuando se encuentra a 3 m de altura.

Answer 1

Primero que nada, la energía mecánica no es otra cosa más que la suma de la energía potencial y la cinética

recuerda fórmulas (Energía potencial o Ep = mgh) (Masa por gravedad por altura)

Ec (Energía cinética) = 1/2 (m)(v)²

(Un medio de la masa por la velocidad al cuadrado)

Em = Ep + Ec

Tendrás que sacar la velocidad para la energía cinética a 3 m con fórmulas de Caída libre:

Vf² = Vo² + 2gh

cómo está colgando, la velocidad inicial es 0m/s porque estaba en reposo, la fórmula se resume a:

Vf = √(2gd) (Velocidad final es igual a raíz cuadrada de dos veces la aceleración de la gravedad por la distancia que recorrió)

La energía cinética cuando está colgando es 0 ya que no tiene velocidad, no sé está moviendo

así que al calcular la Energía potencial, cinética y mecánica mientras está colgando a 5 metros de altura (Punto A) será:

Ep = (20kg)(9.8m/s²)(5m)

Ep = 980 N•m que es igual a 980 J

Ec = 0 porque = 1/2 (20kg)(0m/s)² = 0 J

Em = Ep + Ec

Em = 980 J + 0 J

Em = 980 J

Cuándo ha caído 3 metros, calculas la velocidad con la fórmula que está arriba

Vf = √((2)(9.8m/s²)(3m))

Vf = 7.668115805 m/s

Ahora:

Ep = (20kg)(9.8m/s²) (3 m) = 588 J

Ec = 1/2 (20kg) (7.668115805m/s)² = 588 J

Em = 588 J + 588 J = 1176 J