Modelos de ejercicios de energía

1)      Calcula la energía cinética de un cuerpo que marcha a una velocidad de 12 m/seg y tiene una masa de 4 kgs.

Energía Cinética = 1/2 m.V²

Energía Cinética = 1/2 . 4kgs . (12m/seg)²

Energía Cinética = 288 j. (Joules)

2)      Calcula la energía potencial de un cuerpo cuya masa es de 400 gramos y se encuentra a una altura de 8 metros.

Primero es conveniente convertir los gramos en kilos. m = 0,4 Kilogramos. Para obtener la energía en joule.

Energía Potencial = m.g.h  (masa por gravedad por altura).

Energía Potencial = 0,4 kgs . 9,8 m/seg². 8m

Energía Potencial = 31,36 j.

3)      Calcula la velocidad con la que cae el cuerpo un instante antes de tocar el suelo.

En el momento en que llega al suelo, el cuerpo ha perdido toda la energía potencial ya que no tiene altura desde el suelo que es el punto de referencia. Pero como la energía mecánica debe mantenerse constante se deduce que toda esa energía potencial ha de transformarse en energía cinética.
Por lo tanto la energía potencial en el punto más alto es igual a la energía cinética del punto más bajo. Esta igualdad no la podemos hacer en casi ningún punto intermedio.

Energía Potencial = Energía Cinética.    Energía Cinética = ½ m.v² (la mitad del producto entre la masa y el cuadrado de la velocidad).

Energía Cinética = 31,36 j.

32j = ½ . 0,4 Kgs. v².  De esta expresión debemos despejar la velocidad.

V² = 2 . 32 j/0,4kgs.  Luego el cuadrado lo pasamos como raíz cuadrada y calculamos la velocidad.

V = 12,65m/seg. (metros sobre segundo)