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Guía de ejercicios resueltos de trabajo y energía. TP04

Trabajo, Energía y Potencia: Solución del ejercicio n° 2 de energía mecánica, cinética y potencial. Problema resuelto. Ejemplo, cómo calcular la energía cinética y potencial

Problema n° 2 de trabajo, energía y potencia.

Problema n° 2) Un cuerpo de 1,5 kg de masa cae desde 60 m. Determinar la energía potencial y cinética cada 10 metros a partir del origen.

Se emplea g = 9,8 m/s²

Solución

Para h = 60 m

Ep 60 = m·g·h

Ep 60 = 1,5 kg·(9,8 m/s²)·60 m

Resultado 60 m:

Ep 60 = 882 J

Para la altura 60 metros la velocidad es nula, por lo tanto la energía cinética también es nula.

Ec60 = 0 J

 

Para h = 50 m

Ep 50 = m·g·h

Ep 50 = 1,5 kg·(9,8 m/s²)·50 m

Resultado 50 m:

Ep 50 = 735 J

Para ésta altura la velocidad es distinta de cero, parte de la energía potencial se transformó en energía cinética.

Ec 50 = Ep 60 - Ep 50

Ec50 = 882 J - 735 J

Resultado 50 m:

Ec50 = 147 J

 

Para h = 40 m

Ep 40 = m·g·h

Ep 40 = 1,5 kg·(9,8 m/s²)·40 m

Resultado 40 m:

Ep 40 = 588 J

Ec 40 = Ep 60 - Ep 40

Ec40 = 882 J - 588 J

Resultado 40 m:

Ec40 = 294 J

 

Para h = 30 m

Ep 30 = m·g·h

Ep 30 = 1,5 kg·(9,8 m/s²)·30 m

Resultado 30 m:

Ep 30 = 441 J

Ec 30 = Ep 60 - Ep 30

Ec30 = 882 J - 441 J

Resultado 30 m:

Ec30 = 441 J

 

Para h = 20 m

Ep 20 = m·g·h

Ep 20 = 1,5 kg·(9,8 m/s²)·20 m

Resultado 20 m:

Ep 20 = 294 J

Ec 20 = Ep 60 - Ep 20

Ec20 = 882 J - 294 J

Resultado 20 m:

Ec20 = 588 J

 

Para h = 10 m

Ep 10 = m·g·h

Ep 10 = 1,5 kg·(9,8 m/s²)·10 m

Resultado 10 m:

Ep 10 = 147 J

Ec 10 = Ep 60 - Ep 10

Ec10 = 882 J - 147 J

Resultado 10 m:

Ec10 = 735 J

 

Para h = 0 m

Ep 0 = m·g·h

Ep 0 = 1,5 kg·(9,8 m/s²)·0 m

Resultado 0 m:

Ep 0 = 0 J

Al final de la caída toda la energía potencial se transformó en energía cinética.

Ec 0 = Ep 60 - Ep 0

Ec0 = 882 J - 0 J

Resultado 0 m:

Ec0 = 882 J

Signos utilizados en las fórmulas y cálculos:

  • Signo separador de miles: punto (.)
  • Signo separado decimal: coma (,)
  • Signo de multiplicación: punto medio (·) o ×
  • Signo de división: barra (/) o dos puntos (:)

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