Question

CUADERNILLO FÍSICA
85. Calcula la energía mecánica de un avión de 15 toneladas que sobrevuela el océano
a una velocidad de 900 km/h y una altitud sobre el nivel del mar de 10 km.​

Answer 1

Hola!

✓ Para poder hallar la ENERGÍA MECÁNICA, aplicaremos la siguiente FÓRMULA:

$Em = Ec + Ep$

✓ Descomponemos la Energía Cinética (Ec) y Energía Potencial (Ep) a sus valores iniciales:

$Em = \frac{1}{2} m {v}^{2} + mgh$

DONDE:

• Masa (m), en kilogramos [kg]

• Velocidad (v), en metro sobre segundo [m/s]

• Gravedad (g), en metro sobre segundo cuadrado [m/s²]

• Altura (h), en metros [m]

• Energía Mecánica (Em), en Joule [J]

RECORDAR :

• Un Joule equivale [J] equivale a [kg×m²/s²]

✓ IDENTIFICAMOS LOS DATOS :

→ Velocidad (v): 900km/h=250m/s

→ Masa (m): 15 toneladas=15.000kg

→ Altura (h): 10km=10.000m

→ Gravedad (g): 10m/s²

→ Energía mecánica (Em): ?

✓ REEMPLAZANDO EN LA FÓRMULA :

$Em = \frac{1}{2} (15.000kg) {(250 \frac{m}{s} )}^{2} + (15.000kg)(10 \frac{m}{ {s}^{2} } )(10.000m) \\ Em = \frac{(1)(15.000kg)(62.500 \frac{ {m}^{2} }{ {s}^{2} } )}{2} + 1.500.000.000(kg \times \frac{ {m}^{2} }{ {s}^{2} } ) \\ Em = \frac{937.500.000(kg \times \frac{ {m}^{2} }{ {s}^{2} }) }{2} + 1.500.000.000J \\ Em = 468.750.000J + 1.500.000.000J \\ Em = 1.968.750.000 J$

En KiloJoule:

Em = 1.968.750.000 /1.000 = 1.968.750kJ

Saludos.