ENERGÍA
La energía es la capacidad de realizar un trabajo.. Existen dos clases de energía
mecánica: la energía cinética y la energía potencial.
La energía cinética esla capacidad de realizar trabajo que causa desplazamiento en un
objeto. La ecuación de la energía cinética es:
1
K = 2𝑚𝑣 2
Entonces el trabajo neto es:
W = K 2 − K1
La energía potencial es la capacidad de realizar trabajo de la gravedad. La ecuación de
la energía potencial es:
U = 𝑚𝑔𝑦
Donde es la alture desde un punto de referencia.
La energía total es la suma de la energía cinética y la energía potencial.
E? K + U
EJEMPLO 1
Un automovil viaja a una velocidad de 26.39 m/s. Si el automovil tiene una masa de 1300 kg.
Cuál es la trabajo que el freno reauiere para detener el automovil?
SOLUCIÓN
1 1
W = ΔK = 2(1300 kg)(0 m/s) − 2(1300 kg)(26.39)2 = −452660 J
EJEMPLO 2
Un hombre dispara una flecha con un arco. El arco ejerce una fuerza de 1.05 N. Después la
flecha alcanza 0.75 m de eiwtqnciq cuando sale del arco. Sila flecha tiene una masa de
0.085 kg. ¿Cuál es la velocidad de la flecha cuando sale del arco?
SOLUCIÓN
1.05 N(0.75 m)
W = = 0.40 J
2
, 2(0.40 J)
𝑣 =√ = 3.1 m/s
0.085 kg
EJEMPLO 3
16. Un hombre dispara un cañón de 15 m de largo. El obus del
cañón dispara la bala a una velocidad inicial de 750 m/s. Si el
obus tiene una masa de 1250 kg. ¿Cuál es la fuerza que el
obus ejerce en la bala?
1
W = ΔK = 2(1250 kg)(750 m/s)2 = 351562500 J
351562500 J
F = = 23437500 N
15 J
EJEMPLO 4
Un automovil viaja a una velocidad de 18.33 m/s. Después el automovil choca con un resorte
y alcanza el reposo en 2.2 m de distancia. Si el automovil tiene una masa de 1200 kg.
¿Cuál es la constante del resorte?
SOLUCIÓN
1
W = ΔK = 2(1200 kg)(18.33 m/s)2 = 201600 J
2(−201600 J)
𝑘 = = 8400 N/m
(2.2 m)2
EJEMPLO 5
Un hombre sube un bloque sobre una rampa de 5.0 m de longitud inclinada 32.0° con
respecto a la horizontal con una fuerza horizontal de 150 N. Si el bloque tiene una masa de
18 kg.
a) ¿Cuál es el trabajo realizado por el hombre en el bloque?
SOLUCIÓN
W = 150 N(5.0 m)(cos 32.0°) = 636 J
b) ¿Cuál es el trabajo realizado por la gravedad en el bloque?
SOLUCIÓN
Fpeso = 18 kg(9.80 m/s 2 ) = 176 N
W = 176 N(5.0 m)(sen 32.0°) = 466 J
La energía es la capacidad de realizar un trabajo.. Existen dos clases de energía
mecánica: la energía cinética y la energía potencial.
La energía cinética esla capacidad de realizar trabajo que causa desplazamiento en un
objeto. La ecuación de la energía cinética es:
1
K = 2𝑚𝑣 2
Entonces el trabajo neto es:
W = K 2 − K1
La energía potencial es la capacidad de realizar trabajo de la gravedad. La ecuación de
la energía potencial es:
U = 𝑚𝑔𝑦
Donde es la alture desde un punto de referencia.
La energía total es la suma de la energía cinética y la energía potencial.
E? K + U
EJEMPLO 1
Un automovil viaja a una velocidad de 26.39 m/s. Si el automovil tiene una masa de 1300 kg.
Cuál es la trabajo que el freno reauiere para detener el automovil?
SOLUCIÓN
1 1
W = ΔK = 2(1300 kg)(0 m/s) − 2(1300 kg)(26.39)2 = −452660 J
EJEMPLO 2
Un hombre dispara una flecha con un arco. El arco ejerce una fuerza de 1.05 N. Después la
flecha alcanza 0.75 m de eiwtqnciq cuando sale del arco. Sila flecha tiene una masa de
0.085 kg. ¿Cuál es la velocidad de la flecha cuando sale del arco?
SOLUCIÓN
1.05 N(0.75 m)
W = = 0.40 J
2
, 2(0.40 J)
𝑣 =√ = 3.1 m/s
0.085 kg
EJEMPLO 3
16. Un hombre dispara un cañón de 15 m de largo. El obus del
cañón dispara la bala a una velocidad inicial de 750 m/s. Si el
obus tiene una masa de 1250 kg. ¿Cuál es la fuerza que el
obus ejerce en la bala?
1
W = ΔK = 2(1250 kg)(750 m/s)2 = 351562500 J
351562500 J
F = = 23437500 N
15 J
EJEMPLO 4
Un automovil viaja a una velocidad de 18.33 m/s. Después el automovil choca con un resorte
y alcanza el reposo en 2.2 m de distancia. Si el automovil tiene una masa de 1200 kg.
¿Cuál es la constante del resorte?
SOLUCIÓN
1
W = ΔK = 2(1200 kg)(18.33 m/s)2 = 201600 J
2(−201600 J)
𝑘 = = 8400 N/m
(2.2 m)2
EJEMPLO 5
Un hombre sube un bloque sobre una rampa de 5.0 m de longitud inclinada 32.0° con
respecto a la horizontal con una fuerza horizontal de 150 N. Si el bloque tiene una masa de
18 kg.
a) ¿Cuál es el trabajo realizado por el hombre en el bloque?
SOLUCIÓN
W = 150 N(5.0 m)(cos 32.0°) = 636 J
b) ¿Cuál es el trabajo realizado por la gravedad en el bloque?
SOLUCIÓN
Fpeso = 18 kg(9.80 m/s 2 ) = 176 N
W = 176 N(5.0 m)(sen 32.0°) = 466 J
