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Ejemplo, cómo calcular la energía cinética en un plano inclinado

Problema n° 6 de trabajo, energía y potencia

Enunciado del ejercicio n° 6

Un cuerpo de 40 kg de masa cae por un plano inclinado que forma con la horizontal un ángulo de 20°. ¿Cuál será su energía cinética luego de recorrer 18 m sobre el plano si partió del reposo?

Desarrollo

Datos:

m = 40 kg

d = 18 m

α = 20°

Se adopta g = 10 m/s²

Fórmulas:

Ec = ½·m·v²

Ep = m·g·h

Esquema:

Esquema del cuerpo y la fuerza en un plano inclinado
Esquema del cuerpo y la fuerza en un plano inclinado

Solución

Primero calculamos la altura que descendió al recorrer 18 m sobre el plano, podemos hacerlo mediante el teorema de Pitágoras o trigonométricamente.

h = 18 m·sen 20°

h = 6,16 m

Luego calculamos la energía potencial que tenía al principio, es decir al tope de los 6,16 m.

Ep = m·g·h

Ep = 40 kg·10 (m/s²)·6,16 m

Ep = 2.462,55 J

Al final del recorrido ésta energía potencial se transformó en energía cinética, por lo tanto:

Ep = Ec = 2.462,55 J

Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

San Martín. Buenos Aires. Argentina.

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