Tema: Energía potencial y cinética
Hola me ayudan con este trabajo de física porfavor no entiendo
Respuestas
En este caso, se sabe que la energía mecánica total del sistema es de 100 Joules, y siempre se mantendrá la misma en cualquier punto.
Primera Interrogante:
- ¿Dónde tiene el péndulo 100 J de energía cinética? ¿Cuántos Joules de energía potencial tiene en este punto?.
El péndulo tiene 100 Joules de energía cinética en el punto más bajo, puesto que se ve potenciado por la gravedad ejercida hacia este.
Como sabemos, la energía mecánica total es de 100 Joules, eso quiere decir que la energía cinética es la energía mecánica (Puesto que la altura en el punto más bajo es de 0, lo que indica que no hay energía potencial) por lo tanto la energía potencial es de cero Joules. Demostrando:
Em = Ec + Ep
100 J = 100 J + Ep
100 J - 100 J = Ep
Ep = 0 J
Segunda Interrogante:
- ¿Dónde tiene el péndulo 100 Joules de energía potencial? (Etiqueta ambos puntos). ¿Cuántos Joules tiene la energía cinética en cada uno de los puntos?
Para este punto, tomamos el punto desde que se suelta como A, tomemos el punto más bajo como B (Del punto anterior), y si sigue su trayectoria hacia el eje X, llegará a una distancia y altura C (A la misma altura máxima que A, pero con diferente distancia en el eje X).
Consecuentemente, tanto en el punto A como B, porque son alturas maximas (Es decir que no hay velocidad, por tanto tampoco energía cinética), su valor de la energía mecánica, e igualmente para la energía potencial es de 100 Joules. (A y C es donde tiene energía potencial de 100 Joules)
Y como en el ejemplo anterior, la energía cinética va a ser de cero en ambos puntos. Demostrando:
Em = Ec + Ep
100 J = Ec + 100 J
100 J - 100 J = Ec
0 J = Ec
Tercera interrogante:
- ¿Dónde tiene el péndulo 50 Joules de energía potencial? (Demuestre ambos puntos). ¿Cuántos Joules de energía cinética se poseen en ambos puntos?.
Al igual que en la segunda interrogante, aquí existen dos puntos donde se tienen 50 Joules como energía potencial. (Los denominaremos P y Q).
Como sabemos, cuando la energía potencial se reduce a la mitad, quiere decir que la altura de igual manera lo hace, es decir, que se encuentra a la mitad de la altura máxima (Punto P) y de igual manera llegara un punto (De vuelta, hacia el eje X negativo) donde la energía potencial es de 50 Joules (Punto Q).
Y finalmente para calcular la energía cinética que tiene en estos puntos, aplicamos principio de conservación de la energía:
Em = Ec + Ep
100 J = Ec + 50 J
(100 - 50) J = Ec
50 J = Ec
En ambos puntos (P y Q) la energía cinética es de 50 Joules.
