Comprender los conceptos
* Energía cinética (ke): La energía que posee un objeto debido a su movimiento. Se calcula como ke =(1/2) * m * v^2, donde:
* m =masa del objeto
* v =velocidad del objeto
* Energía potencial (PE): La energía que posee un objeto debido a su posición en relación con un punto de referencia. Para objetos cerca de la superficie de la tierra, pe =m * g * h, donde:
* m =masa del objeto
* g =aceleración debido a la gravedad (aproximadamente 9.8 m/s²)
* H =altura por encima del punto de referencia
Solución
1. Conservación de energía: A medida que cae la roca, su energía potencial (PE) se convierte en energía cinética (KE). Por lo tanto, podemos decir:
PE (a altura) =ke (en el suelo)
m * g * h =(1/2) * m * v^2
2. Resolviendo la velocidad: Necesitamos encontrar la velocidad (V) de la roca justo antes de que llegue al suelo. Podemos reorganizar la ecuación de conservación de la energía para resolver V:
v² =2 * g * h
V =√ (2 * g * h)
V =√ (2 * 9.8 m/s² * 10 m)
V ≈ 14 m/s
3. Misa calculadora: Ahora que conocemos la velocidad, podemos usar la fórmula de energía cinética para resolver la masa:
Ke =(1/2) * m * v²
33000 j =(1/2) * m * (14 m/s) ²
m =(2 * 33000 j) / (14 m / s) ²
m ≈ 33.9 kg
Por lo tanto, la masa de la roca es de aproximadamente 33.9 kg.