Comprender los conceptos

* Energía potencial: Un objeto gana energía potencial cuando se levanta contra la gravedad. La fórmula es:PE =MGH, donde:

* PE =energía potencial (en Joules)

* m =masa (en kg)

* g =aceleración debido a la gravedad (aproximadamente 9.8 m/s²)

* H =altura (en metros)

* Energía cinética: Un objeto posee energía cinética debido a su movimiento. La fórmula es:ke =(1/2) mv², donde:

* Ke =Energía cinética (en Joules)

* m =masa (en kg)

* v =velocidad (en m/s)

* Conservación de energía: En ausencia de resistencia al aire, la energía mecánica total (energía potencial + energía cinética) de un sistema permanece constante.

Resolver el problema

1. Calcule la energía potencial:

* Pe =mgh =(1 kg) (9.8 m/s²) (20 m) =196 julios

2. Energía cinética inicial:

* Dado que el objeto comienza en reposo y alcanza una altura de 20 metros, su energía cinética inicial se convierte completamente en energía potencial en el punto más alto.

* Por lo tanto, la energía cinética inicial (KE) es igual a la energía potencial (PE):KE =196 Joules

3. Calcule la velocidad inicial:

* Ke =(1/2) MV²

* 196 julios =(1/2) (1 kg) v²

* v² =392

* V =√392 ≈ 19.8 m/s

Respuesta:

* La velocidad inicial que debe administrarse a la masa de 1 kg es aproximadamente 19.8 m/s .

* La energía total del sistema es 196 jules , que permanece constante durante todo el movimiento (ignorando la resistencia del aire).