Comprender los conceptos
* Energía potencial: La energía que posee un objeto debido a su posición en relación con un punto de referencia (en este caso, el suelo). La energía potencial (PE) se calcula como:PE =MGH, donde:
* m =masa (kg)
* g =aceleración debido a la gravedad (9.8 m/s²)
* H =altura (m)
* Energía cinética: La energía que posee un objeto debido a su movimiento. La energía cinética (KE) se calcula como:Ke =(1/2) MV², donde:
* m =masa (kg)
* v =velocidad (m/s)
* Conservación de energía: En un sistema cerrado, la energía total permanece constante. Esto significa que la energía se puede transformar de una forma a otra (como la energía potencial a la energía cinética), pero la cantidad total de energía permanece igual.
Solución
1. Energía inicial: En la parte superior, la pelota solo tiene energía potencial. Calcule esto:
PE =MGH =(0.3 kg) (9.8 m/s²) (8 m) =23.52 J (Joules)
2. Energía final: Justo antes de golpear el suelo, la pelota solo tiene energía cinética. Dado que la energía se conserva, la energía potencial inicial ahora se convierte en energía cinética:
Ke =23.52 J
3. Encuentra la velocidad: Ahora, use la fórmula para la energía cinética para resolver la velocidad:
Ke =(1/2) MV²
23.52 J =(1/2) (0.3 kg) V²
v² =156.8
V =√156.8 ≈ 12.52 m/s
Respuesta: La pelota irá aproximadamente 12.52 m/s cuando llegue al suelo.
