La fórmula de la ley de conservación de la energía mecánica, la energía potencial de un resorte, las máquinas simples.

Ejemplos de preguntas y fórmulas para la ley de conservación de la energía mecánica, la energía potencial de un resorte y las máquinas simples.

Ley de conservación de la energía mecánica

1. Un objeto tiene energía mecánica constante, energía cinética creciente y energía potencial gravitatoria decreciente. El objeto se encuentra en un estado de…

1. diam
2. subir
3. bajar
4. movimiento ascendente acelerado

Discusión
Cuanto mayor sea la energía cinética, mayor será la velocidad del objeto, y cuanto menor sea la energía potencial gravitatoria, menor será la altura del objeto sobre el suelo. Esto ocurre cuando un objeto se mueve desde cierta altura hacia el suelo.

La relación entre velocidad y energía cinética se muestra mediante la fórmula de la energía cinética:
EK = ½ mv²
Descripción de la fórmula: EK = energía cinética, m = masa, v = velocidad

La relación entre la altura y la energía potencial gravitatoria se muestra mediante la fórmula de la energía potencial gravitatoria:
EP = mgh
Descripción de la fórmula: EP = energía potencial gravitatoria, m = masa, g = aceleración gravitatoria, h = altura
La respuesta correcta es C.

Máquina simple
2. La relación entre las longitudes a y b en el diagrama esquemático de una máquina simple es a : b = 1 : 2,2. El valor mínimo de la fuerza F para levantar la carga B que pesa 330 Newtons es… Newton

1. 100
2. 150
3. 2200
4. 7260

Discusión
Se sabe que:
Longitud a = brazo de carga (l_B) = 1
Longitud b = brazo de fuerza (l_F) = 2,2
El peso de la carga (w) = 330 Newtons
Preguntó: Fuerza de palanca (F)
Respuesta :
La fórmula para la ventaja mecánica de una máquina de palancas simple:
KM = w / F = l_F / l_B
Informacion:
KM = ventaja mecánica, w = gravedad, F = palanca, l_F = brazo de fuerza, l_B = brazo de carga
 
w / F = l_F / l_B
330 / F = 2,2 / 1
330 / F = 2,2
330 / 2,2 = F
F = 150 Newton
La respuesta correcta es B.

3. Observa la imagen de al lado. Un estudiante mueve un objeto del punto A al punto B con una fuerza F, como se muestra en la imagen. Si se ignora la fricción entre el objeto y la tabla, entonces la ventaja mecánica de la actividad es…

1. 4
2. 5/3
3. 5/4
4. 3/4

Discusión
Se sabe que:
La altura del plano inclinado (y) = 4 metros – 1 metro = 3 metros
Longitud del área plana (x) = 4 metros
Preguntó: Ventaja mecánica (CM) de un plano inclinado
Respuesta :
Calcula la longitud del plano inclinado utilizando la fórmula de Pitágoras:
R = √3²+4² = √9+16 = √25 = 5 metros
Ventajas mecánicas de un plano inclinado:
KM = R / y
KM = 5 metros / 3 metros
KM = 5/3
La respuesta correcta es B.

Energía potencial elástica

4. Una plataforma de clavados utiliza una base con resorte para proporcionar un impulso hacia arriba que permite al atleta iniciar el salto. Cuando un atleta salta sobre ella con una fuerza de 500 N, el resorte se acorta 4 cm. La cantidad de energía potencial que proporciona el resorte para impulsar al atleta es…

1. 20 joule
2. 10 joule
3. 5 joule
4. 2 joule

Discusión
Se sabe que:
Fuerza (F) = 500 N
Cambio en la longitud del resorte (Δx) = 4 cm = 0,04 m
Preguntó: Energía potencial de un resorte
Respuesta :
Primero, calcule la constante elástica del resorte utilizando la fórmula de la ley de Hooke:
k = F / Δx = 500 N / 0,04 m = 12500 N/m
La energía potencial elástica del resorte es:
EP = ½ k Δx² = ½ (12500)(0,04)² = (6250)(0,0016)
EP = 10 Julios
La respuesta correcta es B.

Fuente de la pregunta:

Preguntas de física para estudiantes de secundaria (OSN)