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
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo calcular la energía cinética