Problema energía mecánica - Contenido educativo
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Hola a todos chicos, en el siguiente vídeo vamos a resolver un problema de energía mecánica
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y vamos a imaginarnos la siguiente situación. Vamos a imaginarnos un buitre que está volando
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y cuando está volando lo está haciendo a una determinada rapidez, en concreto vamos
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a imaginarnos que lo está haciendo a 54 kilómetros hora. Este buitre tiene una masa que son 10
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kilogramos y además se está desplazando a una altura que son 50 metros y en el ejercicio
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lo que me están pidiendo es que calcule cuál es la energía mecánica que tiene dicho buitre
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en ese instante. Bueno, pues vamos allá. Lo primero que vamos a hacer es plantearnos
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cuál es la ecuación de la energía mecánica y acordaros que la energía mecánica era
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igual a la energía cinética más energía potencial, es decir, la energía mecánica
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era igual a la energía cinética que es un medio de la masa por la velocidad al cuadrado
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más la energía potencial que era la masa por la gravedad y por la altura que tuviera
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ese objeto en un determinado momento. Así que el ejercicio realmente lo podríamos dividir
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en dos partes. Lo primero que vamos a hacer es calcular cuál es la energía cinética
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que lleva ese buitre según se va desplazando y lo segundo que vamos a hacer es calcular
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cuál es la energía potencial que tiene ese buitre en ese instante. Primero, una vez ya
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que tengo planteada la fórmula y tengo planteado el ejercicio, lo que tengo que hacer es fijarme
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si las unidades están en el sistema internacional y me fijo que la altura y la masa sí que
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lo están pero en el caso de la rapidez no están en unidades del sistema internacional
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así que lo que voy a hacer es, utilizando los factores de conversión, pasar de kilómetros
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hora a metros segundo. Acordaros que para pasar kilómetros a metros lo tengo que multiplicar
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por mil metros que hay en un kilómetro y para pasar de horas a segundo lo tengo que
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multiplicar por una hora que equivale a 3600 segundos. Así que simplificaría kilómetros
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y kilómetros, simplificaría hora y hora y ya lo tendríamos. El resultado, 54 kilómetros
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hora a metros segundo me da un valor de 15 metros partido de segundo. Una vez ya que
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lo tengo en unidades del sistema internacional ya puedo empezar a resolver cada una de las
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energías. En el caso de la energía cinética voy a poner un 1 para orientarnos bien. La
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fórmula de la energía cinética es un medio de la masa por la rapidez al cuadrado, es
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decir, es un medio de la masa que son 10 kilogramos por la rapidez al cuadrado que serían 15
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metros partido de segundo elevado al cuadrado. Así que si calculo la energía cinética,
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el valor de la energía cinética que obtengo son 1125 julios. Ya tendría la primera parte
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del ejercicio. A continuación voy a calcular el valor de la energía, el valor de la energía
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mecánica y el valor de, perdón, el valor de la energía potencial. Me dibujo el número
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2 que es el cálculo de la energía potencial. Le digo que la energía potencial es igual
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a la masa por la gravedad y por la altura. La masa del buitre hemos quedado que son 10
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kilogramos, el valor de G lo conocemos que son 9,8 metros partido de segundo al cuadrado
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y el valor de la altura me lo da el ejercicio son 50 metros. Así que si calculo el valor
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de la energía potencial tengo un valor de 4900 julios. Una vez ya que tengo calculadas
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energía potencial y energía cinética pues ya puedo calcular la energía mecánica. Simplemente
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lo que tengo que hacer es sumar ambas. Energía mecánica sería el resultado de sumar energía
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cinética más energía potencial o lo que es lo mismo 1125 julios más los 4900 julios
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de energía potencial que había obtenido. Por lo tanto el valor final de energía mecánica
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serán 6025 julios. Y este sería, perdón que se me ha colado un buitre por ahí, este
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sería el resultado final de mi ejercicio.
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- Carlos Javier M.
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- 20 de julio de 2023 - 8:55
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