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grabación 23/03 - Contenido educativo

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Subido el 23 de marzo de 2026 por Enrique G.

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Hola, buenas tardes. Bienvenidos a otra nueva sesión de Ciencia y Tecnología a distancia 1, Casa de la Cultura, CEPAGA, Getafe. 00:01:35
Bueno, más o menos ya habíamos introducido el tema de la energía y en esta sesión lo que íbamos a hacer es trabajar o entender los contenidos relacionados con los problemas de energía mecánica. 00:01:44
Bueno, tenemos que repasar que el concepto de energía mecánica es un tipo de energía conservativa. 00:01:57
No sé si os acordáis que estuvimos toqueteando un poquito una aplicación 00:02:02
Si no, la voy a abrir yo ahora mismo 00:02:09
Vamos a ver 00:02:10
Nos metemos en Pet Colorado 00:02:12
Son simulaciones 00:02:17
Vamos a coger el de física 00:02:24
Y nos vamos a ir a nuestra pista de patinaje 00:02:28
Vamos a ver dónde la encontramos 00:02:34
Aquí la tenemos 00:02:36
Bien 00:02:37
Bien, esta aplicación nos va a ayudar a entender un poquito el tema de la energía. 00:02:42
Vale, vamos a ver. 00:02:49
La energía potencial, digo la energía total, que es la energía mecánica, la que tenéis aquí, ¿vale? 00:02:52
Es la combinación de potencial y cinética. 00:02:59
¿Cuándo va a haber potencial? Cuando tengamos altura. 00:03:02
¿Cuándo va a haber cinética? Cuando haya velocidad. 00:03:04
¿En qué, cómo lo relacionamos esto? 00:03:07
Vamos a poner aquí esta skater, la vamos a subir aquí, al principio de la U. 00:03:08
Y como veis, la barra de energía total aumenta. 00:03:14
Esa es la energía que ya tiene ese cuerpo por simplemente estar en esa posición, que es a cierta altura. 00:03:18
Como el objeto está quieto, toda la energía mecánica es de forma potencial. 00:03:24
¿Qué va a ir sucediendo? 00:03:29
Bueno, si yo lo suelto, va a ir perdiendo altura. 00:03:30
Y al perder altura, va a perder energía potencial, pero a la vez aumenta su velocidad. 00:03:33
Por lo tanto, empieza a aumentar la energía cinética. 00:03:38
Digamos que la potencial se va transformando en cinética. 00:03:41
Pero si os fijáis, en todo el movimiento, la energía total se conserva. 00:03:48
Y siempre va a ser una combinación o de potencial o de cinética. 00:03:55
¿Qué quiero decir con esto? 00:04:02
Si yo tengo aquí el objeto, la energía total, que es la suma de cinética y potencial, 00:04:04
vale va a ser la misma que si estamos aquí hasta el final vale cuando caiga vamos a ver 00:04:10
fijaos tiene la misma energía que la que tiene arriba que pasa que arriba es siempre potencial 00:04:19
porque está parado a medida que va descendiendo a ver voy a poner un poco más lento a medida que 00:04:27
va descendiendo, os dais cuenta, transforma la potencial en cinética. Cuando ya no tenga 00:04:35
más altura ya no habrá energía potencial. Esto nos va a ayudar mucho a hacer los problemas 00:04:48
porque a veces podremos sacar la velocidad de caída sabiendo la energía inicial, la 00:04:53
energía total, como vamos a ver en algún problema. Es lo más complicado a lo mejor 00:05:00
de entender. Bueno, por lo que decíamos, la energía mecánica 00:05:04
es conservativa, ¿vale? Puede ir cambiando entre 00:05:08
cinética y potencial, pero siempre es la misma energía. 00:05:12
La misma 100 julios por 100 julios es lo que se va a mantener en todo el movimiento. 00:05:14
A veces serán 50 relacionados con la cinética y serán otros 50 00:05:20
relacionados con la potencial. O a veces el 100% será cinética 00:05:24
y a veces el 100% será potencial. ¿Vale? Bueno, los dos tipos 00:05:28
de la energía dentro de la mecánica, se trata de la cinética asociada a la velocidad y la potencial gravitatoria 00:05:32
que está asociada a la altura, ¿vale? Y recordamos que la energía mecánica al final es el sumatorio 00:05:38
de la energía cinética y la energía potencial. Vamos a ver qué expresiones matemáticas nos permiten 00:05:43
hacer el cálculo de la energía cinética y la potencial. Bueno, la energía cinética al final es un medio 00:05:50
de la masa del cuerpo que se está moviendo en kilogramos por la velocidad al cuadrado 00:05:55
y la velocidad tiene que ir en metros por segundo, ¿vale? 00:05:59
Ese cuadradito del metro por segundo al cuadrado se me ha escapado, ¿vale? 00:06:01
Esto, vale, vamos a aprovechar y lo tachamos. 00:06:05
Bien, por lo tanto es muy importante utilizar las unidades del sistema internacional, ¿vale? 00:06:12
Y la energía potencial se calcula de la siguiente manera, 00:06:17
masa en kilogramos del objeto, la gravedad, que en este caso es 9,8 metros por segundo al cuadrado, 00:06:21
aquí sí que es al cuadrado porque es una aceleración, no es una velocidad, 00:06:26
y la altura en metros. Esa h es la altura high, ¿vale? Para los metros. 00:06:29
Si combinamos estas dos expresiones tenemos la energía mecánica, por un lado a veces la cinética 00:06:37
y por otro lado energía potencial gravitatoria, ¿vale? 00:06:42
Muy importante, respetar las unidades, trabajamos en el sistema internacional. 00:06:46
La masa siempre en kilogramos, la velocidad 9 metros por segundo, perdonen, 00:06:50
la gravedad 9,8 metros por segundo al cuadrado, a no ser que 00:06:56
os den una gravedad de 10, redonden y tengáis que utilizar esa 00:07:00
gravedad. Ese dato siempre os lo tienen que dar, no hace falta que lo aprendéis, pero bueno 00:07:04
ya no pasa nada por ir sabiendo que la gravedad de la Tierra es ese 00:07:08
tiene ese valor. Y luego la altura la utilizaremos 00:07:12
siempre en metros. Vale, las unidades finales vamos a utilizar siempre 00:07:17
el julio, ¿vale? Es verdad que hay más unidades de energía 00:07:20
como puede ser la caloría, el kilo de caloría, los vatios, ¿vale? 00:07:24
Pero de forma internacional utilizamos el julio, los julios. 00:07:29
Y bueno, ahora vamos a poner un poquito ya a hacer problemitas, ¿vale? 00:07:33
Que vais a ver que son muy sencillos. 00:07:36
El primer problemita que os he propuesto, voy a ir de menos a más, ya lo sabéis, 00:07:38
es que un coche tiene una masa de 1200 kilos y circula a una velocidad de 25 metros por segundo. 00:07:42
¿Cuál es la energía cinética? Bueno, no nos están pidiendo la mecánica, 00:07:48
Por lo tanto, se nos está diciendo uso de una parte, la energía cinética. 00:07:52
Bueno, ya sabéis que siempre separamos datos y lo que nos piden, 00:07:55
y lo que tenemos que hacer es, energía cinética, aplicar nuestra fórmula. 00:08:00
Esa fórmula es muy sencillita, un medio de la masa por la velocidad al cuadrado. 00:08:05
Si utilizamos todas las unidades del sistema internacional, 00:08:09
cambiamos los símbolos por los valores, 00:08:12
hacemos la operación y os tendría que dar 750.000 julios, ¿vale? 00:08:15
Bueno, intentadlo vosotros, ya sabéis que estos problemas, si no los intentáis luego, a veces no funciona muy bien. 00:08:19
Bueno, vamos a ir a uno de caída libre. 00:08:26
Vamos a ver, que este es mejor para entender ciertas cosas. 00:08:29
Bueno, tenemos un objeto de 10 kilogramos que se encuentra quieto, quieto, sin velocidad, a una altura de 5 metros sobre el suelo. 00:08:34
Calcula la energía potencial gravitatoria. 00:08:40
Bueno, entendemos que estamos a 5 metros de altura y está quieto. 00:08:44
Por lo tanto, la velocidad es cero. No hay energía cinética. 00:08:48
Con velocidad igual a cero no hay energía cinética. 00:08:51
Toda la energía mecánica es de tipo potencia. 00:08:53
¿Vale? Bueno, sacamos los datos, ya sabéis, masa, altura, velocidad, gravedad, 00:08:56
y aplicamos nuestra fórmula. 00:09:02
Mirad, energía mecánica es igual a energía cinética y energía potencial, 00:09:04
pero como la velocidad es cero, directamente la energía cinética, cero. 00:09:07
¿Vale? Por lo tanto, toda la energía mecánica va a ser de tipo potencial. 00:09:12
la masa por la gravedad por altura. 00:09:16
Sustituimos 10 kilogramos por 9,8 por 5 00:09:19
y nos sale 490 a julios. 00:09:23
¿Vale? 00:09:26
Simplemente nos tenemos que aplicar 00:09:27
la expresión que nos relaciona a la energía potencial en este caso. 00:09:29
Vamos a por otra. 00:09:35
Esta chula porque nos ayuda a entender 00:09:36
cómo se conserva la energía. 00:09:38
¿Vale? 00:09:40
Mirad, tenemos un ciclista baja una cuesta 00:09:41
a toda velocidad según el dibujo. 00:09:44
Estudia la energía mecánica en cada posición. 00:09:47
En la A, que es en el top de la montaña, en la B, que es a la mitad de la bajada, 00:09:50
y en la C, cuando haya perdido totalmente la altura, ¿vale? 00:09:55
Y estamos a cota cero. 00:09:58
Bueno, os he puesto un poquito los datos de cada momento del movimiento, ¿vale? 00:10:00
Pues tenemos la posición A con 20 metros, velocidad cero porque está parado al inicio 00:10:06
y tenemos a un ciclista con una bici de 100 kilos. 00:10:11
En la posición B estaremos a mitad de altura y a 10 metros con una cierta velocidad y la masa constante 00:10:13
Y en el C ya estaremos a una altura igual a 0 metros, una velocidad 19,8 y una masa de 100 00:10:19
Y además una gravedad pongo ahí por si acaso la utilizamos en algún momento que es 9,8 metros por segundo 00:10:28
Bueno, en el punto A el ciclista se encuentra parado, velocidad igual a 0 00:10:34
Por lo tanto toda la energía mecánica es de tipo potencial 00:10:38
La energía mecánica es igual a la cinética más la potencial, pero la cinética es cero, por lo tanto, fuera. 00:10:41
Y aplicamos masa gravedad y altura, 100 por 9,8 por 20, y nos da 19.600 cubios. 00:10:48
Ahora en el apartado B sí que vamos a tener velocidad y altura, por lo tanto sí vamos a tener energía cinética y potencial. 00:10:56
Y el sumatorio de ambas es la energía mecánica. 00:11:02
Hemos dicho que la energía se conserva, por lo tanto la energía mecánica es la misma en el punto A, en el punto B y en el punto C. 00:11:05
Entonces ahora nos tendría que dar también 19.600 J en total, porque estamos calculando la energía mecánica. 00:11:13
Mirad, el ciclista baja la cuesta, reduce la altura, por lo tanto va a reducir su energía potencial. 00:11:20
Y a la vez que la hemos reducido, porque reduce la altura, ha ido ganando velocidad. 00:11:26
Esa diferencia, cuando se va reduciendo la potencia, va aumentando la cinética, ¿vale? 00:11:30
Porque ya hemos alcanzado una velocidad de 10 metros por segundo. 00:11:37
En este caso, la energía mecánica es una combinación de energía cinética y energía potencial. 00:11:40
Bien, ahora, ¿cómo lo calculamos? Con nuestras fórmulas. 00:11:46
Nosotros sabemos que la energía mecánica es igual a la cinética más la potencial. 00:11:50
Sustituimos un medio de la masa por la velocidad al cuadrado, en ese momento del punto B, 00:11:53
más la masa por la gravedad por la altura. 00:11:57
Si sustituimos los datos y hacéis las cuentas, os sale 19.600 julios. 00:11:59
La misma energía mecánica que teníamos en el punto A. 00:12:03
¿Vale? 00:12:06
Y luego vamos al punto C. 00:12:08
Que como os he dicho, la energía mecánica se conserva. 00:12:10
Por lo tanto, en el punto C también nos tiene que dar un resultado de 19.600. 00:12:13
El ciclista se encuentra en la altura ahora de h igual a 0. 00:12:17
Y tiene velocidad. 00:12:21
La energía mecánica es de tipo cinética. 00:12:22
No hay potencial. 00:12:24
Pensadlo, si la altura es cero y tiene que multiplicar a la g o a la m, cualquier cosa multiplicada por cero es cero. 00:12:26
En este caso, toda la energía mecánica es de tipo cinética. 00:12:32
Un medio por la masa por la velocidad al cuadrado. 00:12:36
Si sustituimos los datos, nos da 19.600 julios. 00:12:38
Se conserva la energía. 00:12:42
Y espero que con este problema hayáis entendido el concepto de conservación de energía. 00:12:44
¿Vale? Esto es un concepto muy chulo porque a veces 00:12:48
Si necesitamos conocer cuál es esa altura, cuál es esa masa, cuál es esa velocidad 00:12:52
Y si nosotros sabemos cuál es la energía que se conserva, es muy fácil sacar esos datos 00:12:56
¿Vale? Bueno, vamos a otro problemita 00:13:00
En este caso también vamos a tirar algo desde un punto a otro 00:13:05
Un objeto se deja caer desde una altura de 10 metros 00:13:09
Ignorando la resistencia del aire en fricción, esto es importante 00:13:13
En estos tipos de ejercicios no hay nada que le robe energía a nuestro movimiento 00:13:16
Si no los cálculo ya serían más complicadentes 00:13:21
Un objeto se deja caer desde una altura de 10 metros ignorando la resistencia del aire en prisión 00:13:24
¿Cuál es la velocidad del objeto justo antes de tocar el suelo? 00:13:30
A esto me refiero 00:13:34
Si nosotros conocemos la energía del movimiento, ¿podríamos calcular esa velocidad? 00:13:35
Bueno, recordad, los datos que nos dan simplemente son de altura 10 metros y gravedad 9,8 metros por segundo al cuadrado. 00:13:40
O sea, no nos da ni masa, ni absolutamente nada. 00:13:47
Pero la gracia, la magia de las matemáticas, nos va a hacer que no haya que saber tantos datos, ¿vale? 00:13:50
Vamos a ver, he puesto un esquemita del movimiento. 00:13:57
En el punto A, como está parado, tenemos una velocidad igual a cero, toda la energía mecánica en el punto A es de tipo potencial. 00:14:00
y en el punto B justo antes de aterrizar y asumiendo que ya está a una altura de cero 00:14:08
pues toda la energía mecánica es de tipo cinética 00:14:14
y nos desconocemos con qué velocidad llega a ese punto del suelo 00:14:16
y es lo que nos pide calcular 00:14:21
nosotros sí que sabemos que la energía mecánica en el punto A es igual a la energía mecánica del punto B 00:14:23
por lo tanto vamos a igualar las expresiones 00:14:28
sabíamos que la energía mecánica en el punto A es el potencial 00:14:31
y en el punto B es cinética 00:14:34
Igualamos las expresiones, ¿vale? Como veis aquí. 00:14:37
Y ahora las vamos a desarrollar. 00:14:40
Vamos a poner la energía mecánica por un lado, masa, gravedad y altura, igualado a un medio de la masa por la velocidad al cuadrado. 00:14:42
Vamos a despejar esa v al cuadrado, por lo tanto el 2 que está dividiendo pasa multiplicando y la masa que está multiplicando pasa dividiendo. 00:14:53
Y mirad lo que pasa con las masas. 00:15:01
más arriba y más abajo, como es la misma, m entre m, 1, ¿vale? 10 entre 3, 1, ¿vale? Como es la misma masa se va. 00:15:03
Por lo tanto, ¿cómo calculamos la velocidad? Con velocidad, la velocidad al cuadrado será igual a 2 por g por h, ¿vale? 00:15:12
Si quiero despejar ese cuadrado, hago la raíz cuadrada y nos quedaría 2 por 9,8 por 10, 14 metros por segundo, ¿vale? 00:15:20
y aquí en este problema lo que hemos utilizado es la conservación de la energía mecánica 00:15:30
¿vale? para hacer un cálculo en concreto 00:15:35
y además, pues eso, al final las matemáticas ya sabéis lo que hay en los factores 00:15:38
cuando tenemos lo mismo arriba y abajo, se va 00:15:43
¿vale? cuando tenemos lo mismo a un lado y al otro lado del igual 00:15:46
también se va, y vamos con el último problema que tenía preparado para hoy 00:15:51
¿vale? bien, un resorte, que es un muelle 00:15:56
Tido, en este caso, comprimido tiene una energía potencial almacenada de 50 julios, ¿vale? 00:16:00
Nos vamos a imaginar que este muelle lo hemos estirado, ¿vale? 00:16:06
Lo tenemos en la mano cogido, ¿vale? 00:16:10
Por lo tanto, ya sabemos que está estirado, que va a ir para abajo. 00:16:12
Y nos dicen que inicialmente la energía potencial en el punto A, ¿vale? 00:16:16
Que no se mueve porque lo tengo sujeto, pero si hace igual a cero es de 50 julios. 00:16:20
Y nos dice se libera y se convierte todo en energía cinética, ¿vale? 00:16:25
¿Cuál será la velocidad del objeto de 2 kilos que se mueve por dicha energía? 00:16:29
Bueno, entendemos que vamos a poner un punto B. 00:16:33
En ese punto B es donde vamos a calcular la energía cinética, la velocidad. 00:16:37
Inicialmente el objeto no se mueve. 00:16:43
Velocidad igual a cero, todo es potencial, 50 J. 00:16:45
Y al soltar el objeto por acción del muelle caerá a una velocidad, energía cinética. 00:16:47
La energía se conserva. 00:16:52
En la posición A la energía mecánica era potencial. 00:16:54
Y en la posición B, la energía mecánica va a ser cinética, porque ya ha perdido toda la altura. 00:16:57
Entonces tenemos que hacer un poco como hemos hecho antes. 00:17:02
La energía mecánica en A es igual a la energía mecánica en B. 00:17:05
Por lo tanto, si en el punto A la energía mecánica era potencial y en el punto B era cinética, la potencial es igual a la cinética. 00:17:08
Sustituimos energía potencial por 50 J y en la energía cinética ponemos la expresión 1 medio de la masa por la velocidad al cuadrado. 00:17:18
Despejamos la velocidad, sustituimos la masa y nos tendría que dar 7 metros por segundo, ¿vale? 00:17:26
Bueno, mi recomendación es que intentéis realizar estos cuatro ejercicios, ¿vale? 00:17:38
Para ir entendiendo cómo trabajamos la conservación de la energía. 00:17:43
Y en la siguiente sesión ya vamos a hacer problemas mucho más elaborados, ¿vale? 00:17:47
Entonces yo sí que os propongo que trabajéis esta sesión, estos cuatro problemitas sencillos. 00:17:53
Si tenéis alguna duda, por favor, escribídmela al chat, porque a lo mejor me hace más la pena que en la siguiente sesión hagamos más ejercicios de este tipo, más sencillitos, en vez de meternos en algo más complejo. 00:17:57
Entonces, nada, como siempre, si tenéis alguna duda o algo, utilizad el chat, el foro, e intentaré resolverla, ¿vale? 00:18:11
Entonces, si no me comentáis nada, yo seguiré para adelante. 00:18:19
Así que nada, mucho ánimo y venga, a por todas, ¿vale? 00:18:23
Materias:
Ciencias
Niveles educativos:
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  • Educación Secundaria Obligatoria
    • Ordinaria
      • Primer Ciclo
        • Primer Curso
        • Segundo Curso
      • Segundo Ciclo
        • Tercer Curso
        • Cuarto Curso
        • Diversificacion Curricular 1
        • Diversificacion Curricular 2
    • Compensatoria
Subido por:
Enrique G.
Licencia:
Reconocimiento
Visualizaciones:
8
Fecha:
23 de marzo de 2026 - 17:30
Visibilidad:
Clave
Centro:
CEPAPUB CASA DE LA CULTURA
Duración:
20′ 57″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1280x720 píxeles
Tamaño:
54.77 MBytes

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