Pon a prueba tus conocimientos con preguntas sobre energía cinética y resuelve tus dudas con la resolución comentada.
Pregunta 1
Calcule la energía cinética de una bola de masa de 0.6 kg cuando es lanzada y alcanza una velocidad de 5 m / s.
Respuesta correcta: 7,5 J.
La energía cinética está asociada con el movimiento de un cuerpo y se puede calcular usando la siguiente fórmula:
Sustituyendo los datos de la pregunta en la fórmula anterior, encontramos la energía cinética.
Por tanto, la energía cinética que adquiere el cuerpo durante el movimiento es de 7,5 J.
Pregunta 2
Una muñeca con una masa de 0,5 kg se dejó caer desde una ventana en el 3er piso, a una altura de 10 m del suelo. ¿Cuál es la energía cinética de la muñeca cuando golpea el suelo y qué tan rápido cae? Considere que la aceleración de la gravedad es de 10 m / s2.
Respuesta correcta: energía cinética de 50 J y velocidad de 14,14 m / s.
Al jugar con el muñeco, se trabajó para moverlo y se le transfirió energía a través del movimiento.
La energía cinética adquirida por el muñeco durante el lanzamiento se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
Reemplazando los valores del enunciado, la energía cinética resultante del movimiento es:
Usando la otra fórmula para la energía cinética, calculamos qué tan rápido cayó la muñeca.
Por tanto, la energía cinética del muñeco es de 50 J y la rapidez que alcanza es de 14,14 m / s.
Pregunta 3
Determine el trabajo realizado por un cuerpo de 30 kg de masa para que su energía cinética aumente a medida que su velocidad aumenta de 5 m / sa 25 m / s.
Respuesta correcta: 9000 J.
El trabajo se puede calcular variando la energía cinética.
Reemplazando los valores de la declaración en la fórmula, tenemos:
Por tanto, el trabajo necesario para cambiar la velocidad del cuerpo será igual a 9000 J.
vea también: Trabaja
pregunta 4
Un motociclista conduce su motocicleta en una carretera con radar a una velocidad de 72 km / h. Tras pasar por el radar, acelera y su velocidad alcanza los 108 km / h. Sabiendo que la masa de la combinación de motocicleta y ciclista es de 400 kg, determine la variación en la energía cinética que sufre el ciclista.
Respuesta correcta: 100 kJ.
Primero debemos realizar la conversión de las velocidades dadas de km / ha m / s.
El cambio de energía cinética se calcula utilizando la fórmula siguiente.
Sustituyendo los valores del problema en la fórmula, tenemos:
Por tanto, la variación de la energía cinética en la trayectoria fue de 100 kJ.
pregunta 5
(UFSM) Un autobús de masas m viaja a lo largo de una carretera de montaña y desciende una altura h. El conductor mantiene los frenos puestos para que la velocidad se mantenga constante en el módulo durante todo el viaje. Considere las siguientes afirmaciones, compruebe si son verdaderas (V) o falsas (F).
() La variación de energía cinética del bus es nula.
() La energía mecánica del sistema bus-Tierra se conserva, ya que la velocidad del bus es constante.
() Se conserva la energía total del sistema bus-Tierra, aunque parte de la energía mecánica se transforma en energía interna. La secuencia correcta es
a) V - F - F.
b) V - F - V.
c) F - F - V.
d) F - V - V.
e) F - V - F
Alternativa correcta: b) V - F - V.
(VERDADERO) La variación de la energía cinética del autobús es cero, ya que la velocidad es constante y la variación de la energía cinética depende de cambios en esta magnitud.
(FALSO) La energía mecánica del sistema disminuye, porque a medida que el conductor mantiene los frenos puestos, la energía potencial gravitacional disminuye cuando se convierte en energía térmica por fricción, mientras que la energía cinética permanece constante.
(VERDADERO) Considerando el sistema en su conjunto, la energía se conserva, sin embargo, debido a la fricción de los frenos, parte de la energía mecánica se transforma en energía térmica.
vea también: Energía térmica
pregunta 6
(UCB) Un atleta determinado utiliza el 25% de la energía cinética obtenida al correr para realizar un salto de altura sin polos. Si alcanzó una velocidad de 10 m / s, considerando g = 10 m / s2, la altura alcanzada debido a la conversión de energía cinética en potencial gravitacional es la siguiente:
a) 1,12 m.
b) 1,25 m.
c) 2,5 m.
d) 3,75 m.
e) 5 m.
Alternativa correcta: b) 1,25 m.
La energía cinética es igual a la energía potencial gravitacional. Si solo se utilizó el 25% de la energía cinética para un salto, entonces las cantidades se relacionan de la siguiente manera:
Reemplazando los valores de la declaración en la fórmula, tenemos:
Por tanto, la altura alcanzada debido a la conversión de energía cinética en potencial gravitacional es de 1,25 m.
vea también: Energía potencial
pregunta 7
(UFRGS) Para un observador dado, dos objetos A y B, de masas iguales, se mueven con velocidades constantes de 20 km / hy 30 km / h, respectivamente. Para el mismo observador, ¿cuál es la razón?LA/YB entre las energías cinéticas de estos objetos?
a) 1/3.
b) 4/9.
c) 2/3.
d) 3/2.
e) 4/9.
Alternativa correcta: b) 4/9.
1er paso: calcula la energía cinética del objeto A.
2do paso: calcula la energía cinética del objeto B.
3er paso: calcula la relación entre las energías cinéticas de los objetos A y B.
Por lo tanto, la razón ELA/YB entre las energías cinéticas de los objetos A y B es 4/9.
vea también: Energía cinética
pregunta 8
(PUC-RJ) Sabiendo que un corredor cibernético de 80 kg, partiendo del reposo, realiza la prueba de 200 m en 20 s manteniendo un aceleración constante de a = 1.0 m / s², se puede decir que la energía cinética alcanzada por el corredor al final de 200 m, en julios, es:
a) 12000
b) 13000
c) 14000
d) 15000
e) 16000
Alternativa correcta: e) 16000.
1er paso: determinar la velocidad final.
Cuando el corredor comienza desde el reposo, su velocidad inicial (V0) tiene un valor de cero.
2º paso: calcula la energía cinética del corredor.
Así, se puede decir que la energía cinética que alcanza el corredor al final de los 200 m es de 16 000 J.
pregunta 9
(UNIFESP) Un niño de 40 kg viaja en el automóvil de sus padres, sentado en el asiento trasero, abrochado por el cinturón de seguridad. En un momento dado, el automóvil alcanza una velocidad de 72 km / h. En este momento, la energía cinética de este niño es:
a) 3000 J
b) 5000 J
c) 6000 J
d) 8000 J
e) 9000 J
Alternativa correcta: d) 8000 J.
1er paso: convierta la velocidad de km / ha m / s.
2º paso: calcular la energía cinética del niño.
Por tanto, la energía cinética del niño es de 8000 J.
pregunta 10
(PUC-RS) En un salto con pértiga, un atleta alcanza una velocidad de 11 m / s justo antes de plantar el poste en el suelo para escalar. Considerando que el deportista puede convertir el 80% de su energía cinética en energía potencial gravitacional y que el La aceleración de la gravedad en la ubicación es de 10 m / s², la altura máxima que puede alcanzar su centro de masa es, en metros, acerca de,
a) 6.2
b) 6,0
c) 5,6
d) 5,2
e) 4.8
Alternativa correcta: e) 4.8.
La energía cinética es igual a la energía potencial gravitacional. Si el 80% de la energía cinética se utilizó para un salto, entonces las cantidades se relacionan de la siguiente manera:
Reemplazando los valores de la declaración en la fórmula, tenemos:
Por tanto, la altura máxima que puede alcanzar su centro de masa es de aproximadamente 4,8 m.
vea también: Energía potencial gravitacional
