Enerxía potencial gravitacional: problemas e solucións

1. Un corpo de 1 kg en caída libre desde o repouso, desde unha altura de 10 m.

Determinar:

(a) Traballo realizado pola forza da gravidade

(b) O cambio na enerxía potencial gravitacional

Aceleración debida á gravidade (g) = 10 m/ ^s²

Coñecido:

Masa (m) = 1 kg

Altura (h) = 10 m

Aceleración da gravidade (g) = 10 m/ ^s²

Peso (p) = mg = (1 kg)(10 m/s² ⁾ = 10 N

Solución:

(a) Traballo realizado pola forza da gravidade

W = wh = mgh

W = (1)(10)(10) = 100 Joules

(b) O cambio na enerxía potencial gravitacional

A variación da enerxía potencial gravitatoria é igual ao traballo realizado pola gravidade.

Δ EP = 100 Joules

[irp]

2. Un obxecto de 10 N esvara 2 metros cara abaixo sobre un plano inclinado liso. Determina o traballo realizado pola forza de peso!

Coñecido:

peso (w) = 10 N

w _x = w sen θ = (10)(sen 30 ^o ) = (10)(0.5) = 5 N

d = 2 m

Aceleración da gravidade (g) = 10 m/ ^s²

Buscado: traballo realizado pola forza de peso

Solución:

W = F d = w _x d = (5)(2) = 10 Joules

Solución alternativa:

Sen 30 ^o = h / d

0.5 = h / 2

h = (0.5)(2)

h = 1 m

Traballo realizado pola forza ponderal;

W = F d = wh = (10 N)(1 m) = 10 N m = 10 Joules

[irp]

3. Un obxecto de 1,500 gramos a 20 metros sobre o chan , cae libremente ao chan. Cal é a enerxía potencial gravitacional do obxecto? A aceleración debida á gravidade é de 10 m/ ^s².

Coñecido:

Aceleración da gravidade (g) = 10 m/ ^s²

Masa (m) = 1500 gramos = 1500/1000 quilogramos = 1.5 quilogramos

Altura (h) = 20 metros

Busca: A enerxía potencial gravitacional

Solución:

PE = mgh = (1.5 kg)(10 m/s² ⁾ (20 m) = 300 kg m² ^/ s² ⁼ 300 Joules

4. Segundo a figura seguinte, se a masa do obxecto 1 é de 2 kg e a masa do obxecto 2 é de 4 kg, a comparación da enerxía potencial do obxecto 1 e do obxecto 2 é...

Coñecido:

Masa do obxecto 1 (m₁) = 2 quilogramos

Masa do obxecto 2 (m² ₎ = 4 quilogramos

Altura 1 (h² ₎ = 12 metros

Altura 2 (h² ₎ = 9 metros

Buscase: Comparación da enerxía potencial do obxecto 1 e do obxecto 2

Solución:

PE = mgh

m = masa (a súa unidade internacional é o quilogramo, abreviado kg)

g = aceleración debida á gravidade (a súa unidade internacional é metros por segundo ao cadrado, abreviado m/ ^s² )

h = altura (a súa unidade internacional é o metro, abreviado m)

PE = enerxía potencial gravitacional (a súa unidade internacional é kg m² ^/ s² ^ou Joule)

A enerxía potencial gravitacional do obxecto 1:

EP ₁ = m ₁ gh ₁ = (2)(g)(12) = 24 g

A enerxía potencial gravitacional do obxecto 2:

EP ₂ = m ₂ gh ₂ = (4)(g)(9) = 36 g

Comparación da enerxía potencial do obxecto 1 e do obxecto 2:

PE ₁ : PE ₂

24 g : 36 g

24: 36

24/12 : 36/12

2: 3

[wpdm_package id='1175′]

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