PROBLEMAS+DE+ENERGÍA+MECÁNICA (1)

PROBLEMAS DE ENERGÍA MECÁNICA. 2ª ESO
ENERGÍA CINÉTICA
1. Calcula la energía cinética de una persona de 70 kg de masa cuando se mueve a 5 m/s.
Sol: 7875 J
2. Un coche circula a una velocidad de 72 km/h y tiene una masa de 500 kg. ¿Cuánta energía cinética
posee?
Sol: 100.000J = 105J
3. Se lanzan dos pelotas de igual masa, pero una con el doble de velocidad que la otra. ¿Cuál poseerá mayor
energía cinética? ¿Por qué?
4. ¿Qué energía cinética tiene un coche de 450kg de masa que circula a 100km/h?
Solución: 173.889 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 675kJ. En un momento su energía disminuye a 468,75kJ, ¿qué
velocidad lleva en dicho momento?
Solución: m= 1.500kg; v = 90km/h
6. Una maceta cae de un balcón a una velocidad de 9,81m/s adquiriendo una energía cinética de 324J,
¿cuál es su masa?
Solución: 6,73kg
7. Calcula la energía cinética de un camión de 3.000kg que lleva una velocidad media de 72km/h. ¿Cuánto
debe variar la velocidad para que su energía cinética sea el doble?
Solución: 101,81km/h
ENERGÍA POTENCIAL
1. Calcula la energía potencial de un martillo de 1,5 kg de masa cuando se halla situado a una altura de 2 m
sobre el suelo.
Sol: 29,4 J
2. Se sitúan dos bolas de igual tamaño pero una de madera y la otra de acero, a la misma altura sobre el
suelo. ¿Cuál de las dos tendrá mayor energía potencial?
3. Se sube en un ascensor una carga de 2 T (1 T = 1000 kg) hasta el 6º piso de un edificio. La altura de cada
piso es de 2,5 metros.
Sol: 294.000 J = 2,94·105J
4. ¿Cuál es la energía potencial de un hombre de 76kg que se encuentra a 65m de altura?
Solución: 48.412J
5. Una grúa eleva una carga de 350kg. ¿A qué altura debe subir para que adquiera una energía potencial
de 200.000J?
Solución: 58.31m
6. Una mujer de 58kg corre a una velocidad de 7m/s. ¿A qué altura sobre el suelo su energía potencial es
igual a su energía cinética?
Solución: 2,5m
7. ¿A qué altura debe estar elevado un costal de 50kg para que su energía potencial sea de 34.354J?
Solución: 70,11m
8. En un determinado momento un águila vuela a una altura de 80m con una velocidad de 32,4km/h. Si en
dicho momento tiene una energía mecánica de 3298J, ¿cuál es su masa?
Solución: 4,2kg
9. 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?
Solución: 200g
ENERGÍA MECÁNICA = E. CINÉTICA + E. POTENCIAL
1. Calcula la energía mecánica de un saltador de longitud de 75 kg de masa, cuando está en el aire a 2,5
metros sobre el suelo y con una velocidad de 9 m/s.
Sol: 4875 J
2. Un avión vuela con una velocidad de 720 km/h a una altura de 3 km sobre el suelo. Si la masa del avión
es de 2500 kg, ¿cuánto vale su energía mecánica total?
Sol: 123.500.000 J = 1,235·108 J
3. Calcula la energía mecánica que tendrá una de las góndolas de una noria de 15 m de radio cuando se
encuentra en su punto más alto, moviéndose a una velocidad de 3 m/s, si su masa es de 200 kg.
Sol: 59.700 J
4. Calcula la energía mecánica de un cochecito de 2kg que rueda por encima de una mesa a 1m/s y a 1m
de altura.
Solución: 21,6J
5. Un cuerpo de 1,5kg de masa cae desde 60m. Determinar la energía potencial y cinética a los 50m de
altura.
Solución: Ep = 735J y Ec = 147J
6. Un paquete de 2kg es subido desde el suelo hasta una estantería de 2m de altura. Halla el aumento de
su energía potencial. Solución: 39,2J
7. Un avión que vuela a 3000 m de altura y a una velocidad de 900 km/h, deja caer un objeto.
Calcular a qué velocidad llega al suelo.
Solución: v = 350 m/s
8. Dejamos caer una pelota de 0.5 kg desde una ventana que está a 30 m de altura sobre la calle.
Calcula:
a) La energía potencial respecto al suelo de la calle en el momento de soltarla. Solución: Ep = 147 J
b) La energía cinética en el momento de llegar al suelo. Solución: Ec = 147 J
c) La velocidad de llegada al suelo. Solución: v = 24,25 m/s
9. Dejamos caer una piedra de 0.3 kg desde lo alto de un barranco que tiene a 40 m de altura hasta el
fondo. Calcula:
a) La energía potencial respecto al fondo del barranco en el momento de soltarla. Solución: Ep = 117,6J
b) La energía cinética en el momento de llegar al fondo. Solución: Ec = 117,6 J
c) La velocidad de llegada al suelo. Solución: v = 28 m/s
10. Se deja caer una piedra de 1 kg desde 50 m de altura. Calcular:
a) Su energía potencial inicial. Solución: Ep = 500 J
b) Su velocidad cuando esté a una altura de 20 m. Solución: v = 24,5 m/s
c) Su energía cinética cuando esté a una altura de 20 m. Solución: Ec = 300 J
d) Su energía cinética cuando llegue al suelo. Solución: Ec = 500 J
11. Desde una ventana que está a 15 m de altura, lanzamos hacia arriba una pelota de 500 g con una
velocidad de 20 m/s. Calcular:
a) Su energía mecánica. Solución: Em = 173,5J
b) Hasta qué altura subirá. Solución: h = 35,41 m
c) A qué velocidad pasará por delante de la ventana cuando baje. Solución: v = 20 m/s
d) A qué velocidad llegará al suelo. Solución: v = 26,34 m/s
12. Desde una ventana que está a 15 m de altura, lanzamos hacia abajo una pelota de 500 g con una
velocidad de 20 m/s. Calcular:
a) Su energía mecánica. Solución: Em = 173.5 J
b) A qué velocidad llegará al suelo. Solución: v = 26,34 m/s
13. Desde un globo aerostático, que está a una altura de 3710 m y subiendo con una velocidad ascendente
de 10 km/h, se suelta un paquete de medicinas de 80 kg. Calcula:
a) La energía mecánica del paquete cuando llega al suelo. Solución: Em = 2908949 J
b) La velocidad a la que el paquete llega al suelo. Solución: v = 269,6 m/s
14. Un ciclista que va a 72 km/h por un plano horizontal, usa su velocidad para subir sin pedalear por una
rampa inclinada hasta detenerse. Si el ciclista más la bicicleta tienen una masa de 80 kg y despreciamos
el rozamiento, calcula:
a) Su energía mecánica. Solución: Em = 16000 J
b) La altura hasta la que logra ascender. Solución: h = 20 m