Aplicación da conservación da enerxía mecánica ao movemento de caída libre: problemas e solucións

1. Un corpo de 1 kg cae libremente desde o repouso, desde unha altura de 80 m. A aceleración debida á gravidade é de 10 m/s² . Cal é a enerxía cinética cando o corpo toca o chan?

Coñecido:

Masa (m) = 1 kg

Altura (h) = 80 m

Aceleración da gravidade (g) = 10 m/ s²

Buscada: enerxía cinética cando o corpo toca o chan

Solución:

A enerxía mecánica inicial (EM o ) = enerxía potencial gravitacional (PE)

M E o = P E = mgh = (1)(10)(80) = 800 Joules

A enerxía mecánica final (M E t ) = enerxía cinética (K E )

O principio de conservación da enerxía mecánica :

M E o = M E t

P E = K E

800 = K E

A enerxía cinética final é de 800 Joules.

[irp]

2. Un corpo de 4 kg cae libremente desde o repouso, desde unha altura de 10 m. A aceleración debida á gravidade é de 10 ms –2 . Cal é a enerxía cinética e a velocidade a 5 metros sobre o chan?

Coñecido:

A variación de altura (h) = 10 – 5 = 5 metros s

Masa (m) = 4 kg

Aceleración da gravidade (g) = 10 m/ s²

Buscase: enerxía cinética a 5 metros sobre o chan e velocidade a 5 metros sobre o chan

Solución:

(a) Enerxía cinética a 5 metros sobre o chan

A enerxía mecánica inicial (MEo ) = a enerxía potencial gravitatoria ( PEo )

M E o = P E = mgh = (4)(10)(5) = 200 Joules

A enerxía mecánica final (EMt ) = enerxía cinética (EK)

M E t = K E

O principio de conservación da enerxía mecánica afirma que a enerxía mecánica inicial = enerxía mecánica final.

M E o = M E t

200 = K E

A enerxía cinética a 5 metros sobre o chan é de 200 joules.

(b) velocidade a 5 metros sobre o chan

A enerxía mecánica inicial (MEo ) = a enerxía mecánica final ( MEt )

P E = K E

200 = ½ mV²

2(200) / 4 = v²

100 = v2

v = √100

v = 10 m/s

A velocidade dun corpo a 5 metros sobre o chan é de 10 m/s.

[irp]

3. Unha manga cae libremente desde o repouso, desde unha altura de 2 metros. A aceleración debida á gravidade é de 10 ms –2 . Determina a velocidade dunha manga cando toca o chan.

Coñecido:

Altura (h) = 2 metros s

Aceleración da gravidade (g) = 10 m/ s²

Búscase: a velocidade da manga cando toca o chan.

Solución:

A enerxía mecánica inicial (MEo ) = a enerxía potencial gravitatoria ( PEo )

ME = PE = mgh = m (10)(2) = 20 m

A enerxía mecánica final (M E t ) = a enerxía cinética (K E )

M E t = K E = ½ mv²

O principio de conservación da enerxía mecánica afirma que a enerxía mecánica inicial = enerxía mecánica final.

M E o = M E t

20 m = ½ mV²

20 = ½ v 2

2(20) = v²

40 = v2

v = √40 = √(4)(10) = 2√10 m/ s

[wpdm_package id='1166′]

  1. Traballo realizado por problemas de forza e solucións
  2. Problemas e solucións de traballo-enerxía cinética
  3. Principios de traballo-enerxía mecánica, problemas e solucións
  4. Problemas e solucións de enerxía potencial gravitacional
  5. Problemas e solucións sobre a enerxía potencial dun resorte elástico
  6. Problemas e solucións de enerxía
  7. Aplicación da conservación da enerxía mecánica ao movemento de caída libre
  8. Aplicación da conservación da enerxía mecánica para o movemento ascendente e descendente en caída libre
  9. Aplicación da conservación da enerxía mecánica ao movemento sobre unha superficie curva
  10. Aplicación da conservación da enerxía mecánica ao movemento nun plano inclinado
  11. Aplicación da conservación da enerxía mecánica ao movemento dun proxectí

Deixe un comentario