Problema nº 3 de trabajo y potencia, variación de la energía cinética - TP06

Enunciado del ejercicio nº 3

Se lanza hacia arriba un proyectil de 150 g con velocidad inicial de 300 m/s. Calcular su energía cinética inicial y la misma a 50 m de altura.

m = 150 g

v₀ = 300 m/s

h = 50 m

g = 9,81 m/s²

E_c = ½·m·v²

Eₚ = m·g·h

ΔE_M = ΔE_c + ΔEₚ

Se trata de una masa con velocidad inicial, por lo tanto, para hallar la energía cinética en el instante de la partida aplicamos:

E_c = ½·m·v₀²

Convertimos las unidades:

m = 150 g·	1 kg
	1.000 g

m = 0,15 kg

Reemplazamos y calculamos

E_c = ½·0,15 kg·(300 m/s)²

E_c = ½·0,15 kg·90.000 m²/s²

E_c = 6.750 J

Resultado a), la energía cinética inicial es:

E_c = 6.750 J

Las fuerzas son conservativas.

ΔE_M = ΔE_c + ΔEₚ = 0

Para la segunda etapa, la masa ganó altura, por lo tanto, aplicamos:

ΔE_c = -ΔEₚ

E_c2 - E_c1 = -Eₚ₂ + Eₚ₁

Eₚ₁ = 0 (parte desde el nivel del suelo)

E_c2 - E_c1 = -Eₚ₂

Despejamos E_c2:

E_c2 = E_c1 - Eₚ₂

Reemplazamos y calculamos:

E_c2 = 6.750 J - m·g·h

E_c2 = 6.750 J - 0,15 kg·9,81 m/s²·50 m

E_c2 = 6.750 J - 73,549875 J

E_c2 = 6.676,450125 J

Resultado b), la energía cinética a 50 m de altura es:

E_c2 = 6.676 J

A medida que gana altura pierde energía cinética.

Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina

Ejemplo, cómo calcular la energía cinética