Problema n° 2 de trabajo y potencia, energía cinética - TP06

Enunciado del ejercicio n° 2

Calcular la energía cinética de un cuerpo de 5 kgf que cae en el vacío desde 80 m de altura.

Desarrollo

Datos:

P = 5 kgf

h = 30 m

Fórmulas:

Ec = ½·m·v²

Eₚ = m·g·h

ΔEM = ΔEc + ΔEₚ

Solución

El teorema de la energía mecánica plantea:

ΔEM = ΔEc + ΔEₚ + Hf

Como no hay fuerzas de rozamiento, solo fuerzas conservativas:

Hf = 0

ΔEM = ΔEc + ΔEₚ = 0

Luego:

ΔEc = -ΔEₚ

Ec2 - Ec1 = -Eₚ₂ + Eₚ₁

En el instante inicial su altura es máxima y su velocidad es nula, por lo tanto:

Ec1 = 0

Ec2 = -Eₚ₂ + Eₚ₁

Al llegar el suelo tenemos h₂ = 0 m, la velocidad será máxima, y toda la energía potencial se habrá transformado en cinética.

Por lo que tenemos:

Ec2 = Eₚ₁

Ec2 = ½·m·v₂² = m·g·h₁

Desconocemos la velocidad:

Ec2 = m·g·h₁

Ec2 = P·h₁

Reemplazamos y calculamos:

Ec2 = 5 kgf·80 m

Resultado, el valor de la energía cinética es:

Ec2 = 400 kgf·m

Ejemplo, cómo calcular la energía cinética

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