Energía Cinética y Potencial. La energía mecánica es la suma de la energía Potencial y la Cinética. La energía potencial está vinculada a la posición de los cuerpos. Depende de la altura, como se demuestra en la siguiente fórmula: Ep = m.g.h La energía potencial es igual a la masa del cuerpo multiplicada por la gravedad y por la altura a la que se encuentra desde un centro de referencia. Por ejemplo, desde el suelo. La energía cinética de un cuerpo está determinada por la velocidad que tenga este y su masa. La fórmula es: Ec = ½.m.v2 La energía cinética es igual a un medio del producto entre la masa y el cuadrado de la velocidad. Por otra parte como se ha mencionado, la energía mecánica es la suma entre la energía potencial y cinética. EM = Ep + Ec Este valor siempre es constante en sistemas conservativos, es decir donde hay ausencia de fuerzas externas como podrían ser las fuerzas de rozamiento. Por lo tanto, si la energía potencial disminuye, la energía cinética aumentara. De la misma manera si la cinética disminuye, la energía potencial aumentara. La unidad más usada de energía es el julio (J). PROBLEMAS DE APLICACIÓN DE LO ANTERIOR ENERGÍA CINÉTICA 1. Calcula la energía cinética de una persona de 70 kg de masa cuando se mueve a 5 m/s. 2. Un coche circula a una velocidad de 72 km/h y tiene una masa de 500 kg. ¿Cuánta energía cinética posee? 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? ENERGÍA POTENCIAL 4. 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. 5. 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? 6. 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. ENERGÍA MECÁNICA = E. CINÉTICA + E. POTENCIAL 7. 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. 8. 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? 9. 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. 10. Calcula la energía potencial de un cuerpo cuya masa es de 400 gramos y se encuentra a una altura de 8 metros. 11. Calcula la velocidad con la que cae el cuerpo un instante antes de tocar el suelo. 12. Calcula la energía cinética de un cuerpo que marcha a una velocidad de 12 m/seg y tiene una masa de 4 kgs. 13. En el siguiente diagrama vemos un plano inclinado con un cuerpo cuya masa es de 4 kgs, que cae de una altura de 3 mts. Calcular: a) La Energía Cinética y Potencial de dicho cuerpo en el punto superior e inferior. b) La velocidad al llegar al suelo.
