Question

Calcular la energía potencial de un balón de fútbol de masa 2 kg y que alcanza una altura de 10 metros.

Answer 1

Explicación:

¡Hola!

Para resolver esta pregunta es necesario que conozcas la expresión que describe la energía potencial de un cuerpo, que es la siguiente:

$E_{p} =m*g*h$

Donde $E_{p}$ corresponde a la energía potencial, $m$ corresponde a la masa del cuerpo, $g$ corresponde a la aceleración debida a la gravedad y $h$ corresponde a la altura.

Como ves, la energía potencial depende directamente de la masa del cuerpo (que no cambia generalmente), la aceleración debida a la gravedad (que cambia con respecto al punto de la tierra donde te ubiques, pero para este tipo de ejercicios se tomará como general), y de la posición (esta sí puede variar). Teniendo en cuenta todo esto, y asumiendo que tanto la masa de un cuerpo y la aceleración por gravedad en él no cambia, podemos concluir que la energía potencial depende directamente de la altura, de qué tan alto esté. Y entre más alto esté ubicado el cuerpo, entonces tendrá más energía potencial.

Sabiendo todo esto, solo queda reemplazar datos:

$g= 9.81 m/s^{2} \\\\h=10m$

$m=2kg$

Así:

$E_{p}=2kg*9.81m/s^{2}*10m\\\\ E_{p}=196.2 \ kg\ m^{2} /s^{2}$

Y sabiendo que $kg \ m^{2}/s^{2}$ corresponde a unidades de Joule ($J$), entonces la energía potencial del balón de fútbol es de:

$E_{p}=196.2 \ J$

Espero haberte ayudado, ¡Saludos! ;)