Si una piedra (16 kg) se cae desde una altura de 10 m, ¿cuál es la energía cinética cuando se ha caído a la mitad del suelo?

Entonces, a una altura de 10 m, la roca tiene una cierta energía potencial. Dado que PE = aceleración masa * debido a la gravedad gravedad * altura, la energía potencial de la roca es igual a: 16 * 9.81 * 10 = 1,569.6 julios. A mitad de camino, la energía potencial de la roca se define como 16 * 9.81 * 5 = 784.8, lo que representa el cambio de altura. De acuerdo con la ley de conservación de la energía, la energía no puede simplemente desaparecer, por lo que la energía potencial perdida debe convertirse en otra forma de energía (en este caso, energía cinética). Por lo tanto, la energía cinética de la roca es igual a la energía potencial de la roca a 10 m menos la energía potencial de la roca a 5 m.

1569.6–784.8 = 784.8

Esto tiene sentido porque desde que la roca ha caído hasta la mitad, la mitad de su energía potencial se ha convertido en energía cinética. Una vez que la roca alcanza una altura de 0 m, toda su energía potencial será energía cinética.

Primero debe calcular la velocidad a la que viajará cuando haya caído a la mitad, que es 5 m en este problema. La ecuación cinemática V ^ 2 = v ^ 2 + 2gd, donde V es la velocidad después de caer a cierta distancia bajo la gravedad, v es la velocidad inicial que es cero aquí, g es la aceleración gravitacional (9.81ms ^ -2), yd es la distancia a través de la cual cayó, que es 5m aquí. Una vez que encuentre la velocidad V después de caer a través de la distancia vertical de 5 m o la altura bajo la gravedad, entonces usa la ecuación de energía cinética KE = 1 / 2MV ^ 2 (donde M es la masa que es 16 kg aquí, y 9.90 m / s es la velocidad calculada V aquí) para calcular la energía cinética instantánea con la que viajará la piedra en ese punto. El KE calculado resulta ser 784.8J (julios). La otra forma de hacerlo es desde los principios energéticos. A la altura máxima, la energía potencial habría sido: PE = F • h = mgh = 16kg • 9.81m / s ^ 2 • 10m = 1,569.6J, por lo tanto, a la mitad de la altura, la energía cinética o KE sería la mitad de ese valor que es 784.8 J, lo mismo que en el cálculo anterior. La solución a través del método de energía es más simple y más rápida. Kaiser T, MD.

En esa altura, la mitad de la altura total, o 5 m, la mitad de su energía potencial se habría transformado en energía cinética. Sabiendo que la energía solo está cambiando, y no tomando las pérdidas, ambas energías son iguales.

Entonces, mgh = 16 x 10 x 5 = 800J

Espero haber ayudado!

= D

Respuesta = 800 J

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