Se libera una bola de masa de 0.3 kg de reposo a una altura de 8 m. Qué tan rápido va cuando llega a la aceleración del suelo debido a la gravedad G 9.8 ms2. A. 13.1 ms B. 12.5 C. 2.4 ms?

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Aquí le mostramos cómo resolver este problema utilizando los principios de conservación de la energía:

Comprender los conceptos

* Energía potencial: La energía que posee un objeto debido a su posición. Para un objeto a una altura, la energía potencial (PE) se calcula como:PE =MGH (donde M es masa, G es aceleración debido a la gravedad y H es altura).

* 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 es masa y V es velocidad).

* Conservación de energía: En un sistema cerrado, la energía total permanece constante. Esto significa que la energía potencial se puede convertir en energía cinética y viceversa.

Resolver el problema

1. Energía inicial: A la altura inicial, la pelota solo tiene energía potencial:

PE =MGH =(0.3 kg) (9.8 m/s²) (8 m) =23.52 J (Joules)

2. Energía final: Justo antes de llegar al suelo, la pelota solo tiene energía cinética:

Ke =(1/2) MV²

3. Conservación de energía: La energía potencial inicial es igual a la energía cinética final:

Pe =ke

23.52 J =(1/2) (0.3 kg) V²

4. Resolución de velocidad (v):

* 23.52 J =0.15 kg * v²

* v² =23.52 j / 0.15 kg =156.8 m² / s²

* V =√156.8 m²/s² ≈ 12.5 m/s