11. Una pesa de 18 kg se levanta hasta una altura de 12 m y después se suelta en caída libre. ¿Cuáles son la energía potencial, la energía cinética y la energía total en: (a) 3 m sobre el nivel del suelo?
Respuestas
La energia potencial a 3 metros es de Ep = 529.74 J
La energia cinetica es de Ec = 1589.22 J
La energia total es de Et = 2118.96 J
Explicación:
Si tenemos una pesa de 18 kg, que se levanta a una altura de 12 metros y posteriromente se deja caer en caida libre entonces la energia potencial con que inicia la caida es
Ep = mgh
Ep = 18kg*9.81m/s²*12m
Ep = 2118.996 J
- A los 3 metros
Vf² = Vo² + 2gh
Vf = √(2*9.81m/s²*9m)
Vf = 13.28 m/s
- Energia cinetica
Ec = 1/2 mV²
Ec = 0.5 * 18kg * (13.28m/s)²
Ec = 1589.22 J
- Energia potencial
Ep = 18kg*9.81m/s²*3m
Ep = 529.74 J
Et = 1589.22+529.74
Et = 2118.96 J
1.- El valor de Energía potencial de la pesa es de
Ep = 529.74 J
Datos para la resolución de este inciso:
- La masa de la pesa tiene un valor de 18 kilogramos
- La pesa se ha levantada a una altura de 12 metros
- La pesa se deja caer en caída libre desde esta altura
Vamos a determinar el valor de la energía potencial que tenia la esa inicialmente : Ep = mgh, sustituimos los datos
Ep = 18kg*9.81m/s²*12m
Ep = 2118.996 J
Sin embargo la energía la necesitamos a una altura menor, de 3 metros
Ep = 18kg*9.81m/s²*3m
Ep = 529.74 J
2.- El valor de la Energía Cinética de la pesa es de
Ec = 1589.22 J
Para determinar el valor de la energía cinética de este y todos los cuerpos debemos tener la masa y la velocidad del mismo, para hacer uso de la siguiente ecuación:
Ec = 1/2 mV² .:: calculamos la velocidad a los 3 metros
Vf² = Vo² + 2gh
Vf = √(2*9.81m/s²*9m)
Vf = 13.28 m/s sustituimos los valores
Ec = 0.5 * 18kg * (13.28m/s)²
Ec = 1589.22 J
3.- El valor de la energía Total del cuerpo es de
Et = 2118.96 J
Para determinar el valor de la energía total tenemos dos formas de hacerlo
a) Determinamos la energía justo antes de dejar caer la peso, que fue lo que hicimos en el Inciso 1, con la energía potencial
b) Otra forma de hacerlo en caso de no tener le dato inicial y partir de la altura de 3 metros es sumar la energía cinética con la energía potencial ya que la energía se conserva debería dar el mismo valor
Et = 1589.22+529.74
Et = 2118.96 J
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