Ejercicio resuelto de Energía cinética · Física y Química I

Calcula la energía cinética de un cuerpo de 40 N de peso a los 30 s de caída libre.

La energía cinética es la que tiene un cuerpo por el hecho de moverse: depende de su masa y del cuadrado de su velocidad. Para que salga en julios, la masa va en kilogramos y la velocidad en metros por segundo. Aquí no dan ni la masa ni la velocidad: la masa sale del peso, y la velocidad, de que el cuerpo cae libremente desde el reposo, con la aceleración de la gravedad (tomamos $g=\mathrm{9,8}{\text{m/s}}^2$).
$\boxed{{\displaystyle P=mg}}$
$\boxed{{\displaystyle v=gt}}$
$\boxed{{\displaystyle E_C={\displaystyle \frac{1}{2}}m{v}^2}}$





$\mathbf{\text{Masa}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{cuerpo}}$
El peso es la masa por la gravedad, así que:
$m={\displaystyle \frac{P}{g}}={\displaystyle \frac{40}{\mathrm{9,8}}}=\mathrm{4,0816}\text{ kg}$


$\mathbf{\text{Velocidad}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{30}}\mathbf{\text{s}}$
Parte del reposo y cada segundo gana 9,8 m/s:
$v=gt=\mathrm{9,8}\cdot 30=294\text{ m/s}$


$\mathbf{\text{Energ}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{cin}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{tica}}$
$E_C={\displaystyle \frac{1}{2}}m{v}^2={\displaystyle \frac{1}{2}}\cdot \mathrm{4,0816}\cdot {294}^2=176400\text{ J}$
$\boxed{{\displaystyle E_C=176400\text{ J}}}$