Question

Se lanza al río una piedra de 200 g con una velocidad inicial de 2 m/s
vertical hacia abajo desde un puente de 12 m de altura. Calcula:
a) La energía potencial, la energía cinética y la energía mecánica total de la
piedra en el momento del lanzamiento.

b) Su energía potencial y su energía mecánica total cuando se encuentra a una
altura de 5m sobre el río.

c) Su energía cinética y su velocidad en ese momento.

d) La energía potencial, la energía cinética y la energía mecánica total en el
momento de llegar al río.

e) Su velocidad en ese instante.

Answer 1

Explicación:

a)

E cinética= 1/2mv²= 0,5 x 0,2 x 2²= 0,4J

E potencial= mgh= 0,2 x 9,8 x 12= 23,52J

E mecánica= E cinética + E potencial= 0,4 + 23,52= 23,92J

b)

E potencial= mgh= 0,2 x 9,8 x 5= 9,8J

La energía mecánica es siempre constante, por lo que E mecánica es 23,92J

c)

E cinética= E mecánica - E potencial= 23,92 - 9,8= 14,12J

E cinética= 1/2 x m x v²

v²= (2 x E cinética)/ m

v²= 28,24/0,2

v²= 141,2

v=11,88 m/s

d)

Como la altura al llegar al río es de 0m, la energía potencial de la piedra es de 0J.

La energía mecánica es constante, por lo que es 23,92J; y como esta es la suma de la energía cinética y potencial, y la energía potencial es 0, la energía cinética es 23,92J.

e)

E cinética= 1/2 x m x v²

v²= (2 x E cinética)/m

v²= 47,48/0,2

v²=239,2

v=15,47m/s