Question

Una bola de boliche de 7kg sostenida por un bolichista descuidado se
desliza de sus manos y cae de una altura de 0.5 m sobre un dedo de su
pie. Estime el cambio en energía potencial gravitacional del sistema bola
cuando cae.​

Answer 1

La energía potencial gravitacional de un sistema está dada por:

Ep = mgh

Donde:

• m es la masa
• g es la aceleración de la gravedad
• h es la altura

Al inicio la bola se encuentra a 0.5 m del suelo, por lo que su energía potencial gravitacional inicial es:

Epo = mgh = (7 kg)(9.8 m/s²)(0.5) = 34.3 J

Al final la bola cae sobre un dedo del pie del bolichista, que suponemos con una altura de 2 cm, aproximadamente 0.02 m. Por lo que su energía potencial gravitacional final es:

Epf = mgh = (7 kg)(9.8 m/s²)(0.02) = 2.06 J

El cambio en energía potencial gravitacional del sistema bola  cuando cae es:

ΔEp = Epf - Epo

ΔEp =  2.06 J - 34.3 J

ΔEp =  - 32.24 J

(Comprobado por el Ejemplo 7.8 del Serway Capitulo 7)