Esteban Tipan
1.- Calcula la energía cinética de un coche de 500 kg de masa que se mueve a una velocidad de 100
km/h.
2.- Un tren de 25000kg viaja a 30 m/s y aumenta a 80 m/s, determinar el trabajo realizado por el tren
durante el aumento de velocidad.
3.- La masa de una persona es 120lb y tiene una energía potencial de 3508,56 J, determinar a qué altura
esta la persona.
4.- Calcula la energía potencial de un saltador de trampolín si su masa es de 50 kg y está sobre un trampolín
de 12 m de altura sobre la superficie del agua.
5.- La constante de resistividad de un resorte es 60450 N/m, si genera una energía elástica 8900 J;
determinar la deformación del resorte.
6.- Calcula la energía potencial elástica de un muelle que se ha estirado 25 cm desde su posición inicial.
La constante elástica del muelle es de 50 N/m.
1)
Planteas la expresión de la energía cinética de traslación del coche, reemplazas datos (M = 500 Kg, v = 100 Km/h = 100*1000/3600 = 250/9 m/s), y queda:
ECt = (1/2)*M*v2 = (1/2)*500*(250/9)2 = 15625000/9 J ≅ 1736111,11 J.
2)
Planteas la ecuación "trabajo-variación de energía mecánica (en este caso, energía cinética de traslación)", reemplazas datos, y queda:
W = (1/2)*M*vf2 - (1/2)*M*vi2 = (1/2)*M*(vf2 - vi2) = (1/2)*25000*(802 - 302) = 68750000 J.
3)
Planteas la expresión de la energía potencial gravitatoria de la persona con respecto al nivel de referencia, despejas la expresión de la posición (altura en la que se encuentra la persona con respecto al nivel de referencia), reemplazas datos (energía potencial gravitatoria: EPg = 3508,56 J, masa: M = 120 lb = 120*0,453592 = 54,43104, módulo de la aceleración gravitatoria terrestre: g = 9,8 m/s2), y queda:
EPg = M*g*y, de aquí despejas: y = EPg/(M*g) = 3508,56/(54,43104*9,8) ≅ 6,577 J.
4)
Planteas la expresión de la energía potencial gravitatoria de la persona con respecto al nivel de referencia, eemplazas datos (masa: M = 50 Kg, posición: y = 12 m, módulo de la aceleración gravitatoria terrestre: g = 9,8 m/s2), y queda:
EPg = M*g*y = 350*9,8*50 = 171500 J.
5)
Planteas la expresión de la energía potencial elástica del resorte, despejas la expresión de la longitud de su deformación, reemplazas datos (constante de recuperación elástica: k = 60450 N/m, energía potencial elástica: EPe = 8900 J), y queda:
EPe = (1/2)*k*Δs2, de aquí despejas: Δs = √(2*EPe/k) = √(2*8900/60450 ≅ 0,294 m.
6)
Planteas la expresión de la energía potencial elástica del muelle, reemplazas datos (constante de recuperación elástica: k = 50 N/m, longitud de la deformación del muelle: Δs = 25 cm = 0,25 m), y queda:
EPe = (1/2)*k*Δs2 = (1/2)*50*0,252 = 1,5625 J.
Espero haberte ayudado.