Question

Calcula la energía potencial de un niño que tiene una masa de 34 Kg, y se encuentra a punto de lanzarse, en un resbaladero, que está a 2 metros de altura. Recuerde que la gravedad de la tierra es 9.8 m/s2 y la ecuación es:

Answer 1

La energía potencial gravitatoria del niño cuando aún se encuentra en el resbaladero a punto de lanzarse es de 666.4 Joules

Cuando el niño se desliza por el resbaladero y llega al suelo toda su energía potencial se ha transformado en energía cinética. Siendo su energía potencial igual a cero

La energía potencial es junto con la energía cinética, el otro tipo de energía mecánica que pueden tener los cuerpos.

A diferencia de la energía cinética, la energía potencial está asociada a la posición que tienen los cuerpos, y no a su movimiento.

Definimos la energía potencial como aquella que poseen los cuerpos por el hecho de encontrarse en una determinada posición en un campo de fuerzas.

Esta energía depende de la altura y de la masa del cuerpo

Debido a que esta energía depende de la posición del cuerpo con respecto al centro del planeta se la llama energía potencial gravitatoria

La energía potencial se mide en Joules (J), la masa (m) en kilogramos (kg), la aceleración de la gravedad (g) en metros/ segundo-cuadrado (m/s²) y la altura (h) en metros (m)

Siendo

$\bold{1 \ J = kg \ . \ m^{2} /s^{2} }$

Solución

La fórmula de la energía potencial gravitatoria está dada por:

$\large\boxed{ \bold{ E_{p} = \ m\ . \ g \ . \ h }}$

Donde

$\bold{ m} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \large\textsf{masa del cuerpo }$

$\bold{ g} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \large\textsf{Valor de la aceleraci\'on gravitatoria }$

$\bold{ h} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \large\textsf{Altura a la que se encuentra el cuerpo }$

Cuando el niño se encuentra en el resbaladero y aún no se ha lanzado y por tanto no ha llegado al suelo efectivamente posee energía potencial gravitatoria

Calculamos la energía potencial del niño cuando aún se encuentra en el resbaladero a punto de lanzarse

$\large\boxed{ \bold{ E_{p} = \ m\ . \ g \ . \ h }}$

Reemplazamos en la fórmula

$\boxed{ \bold{ E_{p} = \ (34 \ kg)\ . \ (9,8 \ m/s^{2} ) \ . \ (2 \ m) }}$

$\bold{1 \ J = kg \ . \ m^{2} /s^{2} }$

$\large\boxed{ \bold{ E_{p} = 666.4 \ Joules }}$

La energía potencial gravitatoria del  niño cuando aún se encuentra en el resbaladero a punto de lanzarse es de 666.4 Joules

Cuando el niño se desliza por el resbaladero y llega al suelo toda su energía potencial se ha transformado en energía cinética.

Por lo tanto cuando el niño se lanza por es resbaladero y llega al suelo su energía potencial es igual a cero