Comprender los conceptos
* Energía cinética: La energía que posee un objeto debido a su movimiento. Se calcula usando la fórmula:ke =(1/2) mv², donde:
* Ke =energía cinética (medida en julios)
* M =masa (medida en kilogramos)
* V =Velocidad (medido en metros por segundo)
* Energía potencial: La energía que posee un objeto debido a su posición en relación con un punto de referencia. En este caso, es la energía potencial gravitacional que tiene el níquel antes de que caiga.
* Conservación de energía: La energía no se puede crear o destruir, solo transformada de una forma a otra. A medida que cae el níquel, su energía potencial se convierte en energía cinética.
Pasos para calcular la energía cinética
1. Determine la masa del níquel: Un níquel estadounidense tiene una masa de aproximadamente 5 gramos. Convierta esto en kilogramos:5 gramos / 1000 gramos / kilogramo =0.005 kg
2. Determine la velocidad del níquel: Necesitará conocer la velocidad del níquel en el momento en que desea calcular su energía cinética. Aquí hay un par de formas de resolver esto:
* Si conoce la altura de la que cae: Puede usar la siguiente fórmula para encontrar su velocidad (suponiendo que no hay resistencia al aire):
V² =2GH
dónde:
* v =velocidad (m/s)
* g =aceleración debido a la gravedad (9.8 m/s²)
* H =altura cayó de (m)
* Si puede medir el tiempo que lleva caer: Puede usar la siguiente fórmula para encontrar su velocidad:
V =GT
dónde:
* v =velocidad (m/s)
* g =aceleración debido a la gravedad (9.8 m/s²)
* t =tiempo que lleva caer (s)
3. Calcule la energía cinética: Una vez que conozca la masa del níquel (M) y la velocidad (V), conéctelos a la fórmula de energía cinética:
Ke =(1/2) MV²
Ejemplo
Digamos que un níquel cae desde una altura de 1 metro.
* Encuentra la velocidad:
* v² =2 * 9.8 m/s² * 1 m
* v² =19.6 m²/s²
* V ≈ 4.43 m/s
* Calcule la energía cinética:
* Ke =(1/2) * 0.005 kg * (4.43 m/s) ²
* Ke ≈ 0.049 Joules
Nota importante: Este cálculo no asume resistencia al aire. En realidad, la resistencia al aire frenará el níquel, por lo que la energía cinética real será ligeramente menor.
