UN cuerpo de 0,2 kg se lanza verticalmente hacia arriba con velocidad de 20m/s. Calcular :
A). la energía cinética en el momento de lanzamiento
B). la energía potencial cuando llega a su altura máxima
C). la energía cinética cuando a ascendido los 3/4 de su altura maxima
Respuestas
b) veamos cual es la altura máxima que alcanza
vf ^2 = vo^2 -2g h
0 = 20^2 - 2 . 9,8 h
400 = 19,6 h
h = 20,40 metros
Ep = Energia potencial = m.g.h = 0,2 . 9,8. 20,40 = 39,98 J
c) Los 3/4 de su altura son 3/4 * 20,40 = 15,30
La energia cinetica a esta altura es
Ec = 1/2 . 0,2. 15,30^2 = 23,40 J
Podemos decir que el cuerpo que se lanza hacia arriba tiene una energía cinética inicial de 40 J, la energía potencial a su máxima altura viene siendo 40 J y la energía cinética a 3/4 de la altura máxima es de 10 J.
Explicación:
Aplicamos teoría de conservación de la energía.
1) La energía cinética se define como:
Ec = 0.5·m·V²
Ec = 0.5·(0.2 kg)·(20 m/s)²
Ec = 40 J
2) La energía potencial en el punto más alto será de 40 J, la energía se conserva.
3) Buscamos inicialmente buscamos la altura máxima:
Ep = m·g·hmáx
40 J = (0.2 kg)·(9.8 m/s²)·hmáx
hmáx = 20.40 m
Ahora, buscamos la energía potencial a 3/4 de la altura máxima:
Ep(3/4) = m·g·(3h/4)
Ep(3/4) = (0.2 kg)·(9.8 m/s²)·(3 · 20.40 m/4)
Ep(3/4) = 30 J
Por tanto, la diferencia si hay 30 J de energía potencial significa que el resto es energía cinética, es decir 10 J.
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