Una maceta de 4 kg se cae de una ventana de una casa. Si la ventana se encuentra a 2,5 m sobre el suelo. Calcula: a) Energía potencial, cinética y mecánica de la maceta antes de caer. b) ¿Cuál sería la energía cinética cuando la maceta haya recorrido 1 m en su caída? c) ¿Qué velocidad llevará la maceta cuando haya recorrido 1 m en su caída
Respuestas
La energía potencial de la maceta antes de caer es Ep = 98 Joul
La energía cinética de la maceta antes de caer es Ec = 0
La energía mecánica de la maceta antes de caer es Em = 98 Joul
La energia cinetica de la maceta cuando ha recorrido 1m de su caida es Ec = 39.25Joul
La maceta cuando lleva recorrido 1m de su caída alcanza una velocidad igual a Vf = 4.43 m/s
Sabemos que la energía mecánica es la suma de la energía cinética y la energía potencial, despreciando las perdidas por roce u otras perdidas.
La energía cinética antes de caer es Ec = 0
La energía potencial antes de caer:
- Ep = m * g * h
- Ep = 4Kg * 9.8m/s² * 2.5m
- Ep = 98 Joul
Entonces la energía mecánica es igual que la potencial: Em = 98 Joul
Para hallar la energía cinética cuando la maceta ha recorrido 1m, hallamos primero la velocidad en ese punto, usamos la siguiente ecuación de MRUV:
- Vf² = Vo² + 2 * g * d
- Vf² = 0 + 2 * 9.8m/s² * 1m
- Vf² = 19.6m²/s²
- Vf = 4.43 m/s
Ahora con este valor calculamos la energía cinética:
- Ec = (1/2) * m * V²
- Ec = 0.5 * 4Kg * (4.43m/s)²
- Ec = 39.25Joul