Problemas de energía

Repaso:
Fórmulas:

Epotencial = m. g. h

Ecinética = ½ m. v2                           Emecánica = Energía cinética + energía potencial

Los resultados se dan en el Sistema Internacional.

Problemas “tipos” resueltos:

  • Una maceta de 2 kg de masa está situada a 3 m de altura. ¿Qué energía potencial posee?
    Sacamos los datos, escribimos la fórmula, sustituimos y resolvemos:

Epotencial = m. g. h = 2 kg. 9,8 m/s2 . 3m = 58,8 J

  • Una maceta situada a 3 m de altura tiene una energía potencial de 45 J. ¿Cuál es su masa?
    Sacamos los datos, escribimos la fórmula y resolvemos:

Epotencial = m. g. h                              Despejamos la masa:  m= Ep/g.h

Sustituimos los datos:

m= 45 J / 9,8 m/s2 . 3m = 45/ 29,4 = 1,5 kg

 

  • Una maceta de 4 kg de masa tiene una energía potencial de 392 J. ¿A qué altura del suelo está situada?
    Sacamos los datos, escribimos la fórmula, sustituimos y resolvemos:

Epotencial = m. g. h                              Despejamos la altura:  h= Ep/g.m

                                       h= 392 J / 9,8 m/s2 . 4 kg = 392/ 39,2 = 10 m

  • Un cuerpo de 5 kg de masa viaja a una velocidad de 8 m/s. Calcula su energía cinética.
    Sacamos los datos, escribimos la fórmula, sustituimos y resolvemos:

Ecinética = ½ m. v2  = ½ . 5kg . 82 = 160 J

  • Un coche que se mueve con una velocidad de 5 m/s tiene una energía cinética de 100 julios ¿cuál es la masa del coche?
    Sacamos los datos, escribimos la fórmula, sustituimos y resolvemos:

Ecinética = ½ m. v2                 Despejamos la masa: m = 2. Ec/ v2

m = 2. Ec/ v2 = 2. 100J / 52 = 200J / 25 = 8 kg

  • Un pájaro de 0,5 kg se encuentra a una altura de 15m y vuela a una velocidad de 10m/s. Calcula su energía mecánica. Dato: g= 9,8 m/s2

Sacamos los datos, y a continuación, escribiéndo las fórmulas, calculamos la energía cinética y la potencial.

Ecinética = ½ m. v2 = ½ . 0,5kg . 102 = 25 J
Epotencial = m. g. h = 0,5 kg. 9,8 m/s2 . 15m = 73,5 J

Emecánica = Energía cinética + energía potencial

Sumamos:            Em= 25 J + 73,5 J = 98,5 J


Problemas para resolver

 

  1. ¿Qué energía cinética tiene una furgoneta de 450kg de masa que circula a
    100km/h? Expresa el resultado en el S.I. 173.562,5 J
  2. ¿Cuál es la energía potencial de un hombre de 76kg que se encuentra a 65m de altura? 48.412 J
  3. Una grúa eleva una carga de 350kg. ¿A qué altura debe subir para que adquiera una energía potencial de 200.000J? 58,31m
  4. Un ascensor está a 20 metros de altura con 3 toneladas de masa en su interior. ¿Qué energía potencial tendrá? 588.000 J
  5. Halla la masa de un coche que va por una autopista a una velocidad constante de 108km/h, sabiendo que su energía a dicha velocidad es de 675.000J. 1.500kg.
  6. Una maceta situada a 10 m de altura tiene una energía potencial de 85 J. ¿Cuál es su masa en el S.I.? 0,86 kg
  7. Un balón de 0,3 kg de masa rueda con una velocidad de 10 m/s. ¿Qué energía cinética posee? 15 J
  8. ¿Qué energía cinética tiene una persona de 50 kg de masa que corre a una velocidad de 10 km/h? 192,9 J
  9. Un balón de fútbol que rueda a una velocidad de 36 km/h posee una energía cinética de 55 julios. ¿Cuál es su masa? 1,1 kg
  10. ¿A qué altura debe estar elevado un costal de 50kg para que su energía potencial sea de 34.354J? 70,11m
  11. Una maceta cae de un balcón a una velocidad de 9,81m/s adquiriendo una energía cinética de 324J, ¿cuál es su masa? 6,73kg
  12. Si la energía potencial de una pelota de golf al ser golpeada es de 54,68J, ¿cuál será su masa si alcanza una altura de 28m? 200 g
  13. Calcula la energía mecánica de un cochecito de 2kg que rueda por encima de una mesa a 1m/s y a 1m de altura. 20,6J
  14. En un determinado momento un águila de 4,2 kg vuela a una altura de 80 m . Si en dicho momento tiene una energía mecánica de 3462,9 J, ¿cuál es su energía cinética? 170,1 J
  15. Un cuerpo de 1250kg cae desde 50m, ¿cuál es su energía potencial en lo alto? 612.500J
  16. Un cuerpo de 1,5kg de masa se desplaza en horizontal desde los 50m. Determinar la energía potencial y cinética a los 50m de altura si se mueve con una velocidad de 9 m/s. Halla también la energía mecánica. 735J – 60,75 J y 795,75 J
  17. Una piedra de 5 kg de masa tiene una energía potencial de 403 J. ¿A qué altura del suelo está situada la piedra? 8,2 m
  18. Calcula la energía mecánica de una pelota de 0, 2kg que rueda por encima de una mesa a 2m/s y a 1,5 m de altura. 3,34 J

 

 

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