EJERCICIOS RESUELTOS DE ENERGÍA CINÉTICA

Es la energía que lleva un cuerpo en movimiento y depende de la masa y la velocidad que lleve el móvil. 

                         Su fórmula es Ek = ½ mV²

DEDUCCIÓN: T = Fd = mad = m[(Vf-Vo)/t][(Vf+Vo)/2]t 

                             = ½ m(Vf²-Vo²) = ½ mVf² - ½ mVo² = Ekf - Eko

 

NOTA 1: La variación de la energía cinética es igual al trabajo.

NOTA 2: Si se parte del reposo el trabajo es igual a la Ek.

NOTA 3: A mayor velocidad mayor Ek y a mayor masa mayor Ek. Todos conocemos el desastre que produce el choque de un camión que lleva gran velocidad vs el resultado del choque de una bicicleta con un árbol, por ejemplo. 

EJERCICIOS DE ENERGÍA CINÉTICA RESUELTOS

1.- Halle la energía cinética que lleva una camioneta de 1.2 TM que viaja a 90 km/h.

DATOS: 

• m = 1.2 TM = 1200 kg
• V = 90 km/h = 25 m/s

       Ek = ½ mV² = Ek = ½ (1200 kg)(25 m/s)² 

            =375000 kgm²/s² = 375000 J

2.- Un móvil de 200 Kg viaja a 45 Km/h. Halle su energía cinética.

3.- Un móvil que viaja a una velocidad de 20 m/s lleva una energía cinética de 40000J. Halle su masa.
4.- Un cuerpo A de 400 Kg viaja a 20 m/s y otro objeto de 100 Kg viaja a 40 m/s. ¿Cuál lleva más energía cinética?
5.- Un auto de 1200 Kg lleva una energía cinética de 65000 Joules. Halle su velocidad.

6.- Un objeto de 220 lb viaja a 78 Km/h. Halle su Ek.

7.- La Ek de un objeto de 0.16 TM es de 98000J. Halle su velocidad.
8.- La energía cinética de un objeto de 400 kg es de 80000J. Si la velocidad se duplica, halle: Velocidad inicial , energía cinética final y el trabajo desarrollado.    

Resp: 20 m/s, 240000 J                               

9.-Un auto de 1100 kg cambia su velocidad de 72 km/h a 120 km/h. Halle la energía cinética inicial y la energía cinética final (Recuerde que la variación de la energía representa el trabajo desarrollado).

Resp: 220000 J, 611111.11 J

10.- Se aplica una fuerza de 2000N sobre un objeto de 1320 libras que se halla detenido recorriendo 20 metros. halle aceleración, trabajo, energía cinética final, velocidad final, tiempo

Resp: 3.33 m/s2, 40000J, 40000J, 11.547 m/s, 3.47s.

11.- Se aplica una fuerza de 2000N sobre un objeto de 1600Kg durante 4 segundos y desarrolla un trabajo de 60000J. Halle la aceleración, la distancia recorrida, la velocidad inicial y final.

Resp: 1.25 m/s2, 30 m, 5 m/s, 10 m/s.

12.- Un auto de 1Tm cambia su velocidad de 36 km/h a 90 km/h aplicando una aceleración de 0.75 m/s². Halle la energía cinética inicial y final, el trabajo realizado, tiempo empleado, aceleración, fuerza y distancia recorrida.
13.-Sobre un objeto se aplica una fuerza de 4000 N durante 5 segundos. El objeto lleva una velocidad inicial de 15 m/s y el trabajo realizado sobre el mismo es de 800000J. Halle: distancia recorrida, aceleración empleada, masa del objeto, velocidad final y Ek final.

Resp: 200 m, 10 m/s2, 400 kg, 65 m/s. 845000 J.
14.-El trabajo desarrollado para mover un objeto de 250 kg que va inicialmente a 20 m/s ha sido de 120000 J. Halle la velocidad adquirida.     Resp: 36.88 m/s.
15.- Un auto de 2640 lb de masa cambia su energía cinética de 480000 J a 600000 J al recorrer 20 m.  Halle velocidad inicial y final, trabajo realizado, aceleraciòn aplicada y tiempo empleado.    

16.- ¿Con qué Ek viaja la tierra alrededor del sol si su masa es de 5.98X10²⁴   Kg?

Resp: 2.67X10³³   J.

17.- Un auto de 1200 kg viaja a 45 km/h y luego de 14 s su Ek es de 540000J. Halle Ek inicial, velocidad final, trabajo realizado, aceleración, fuerza empleada y distancia recorrida.

Resp: 93750J, 30 m/s, 446250J. 1.25 m/s2, 1500N, 297.5 m
18.- Un cometa de 8100 kg de masa se acerca a la tierra a 63000 km/h. Halle su Ek al chocarla. Compare el resultado con el choque de un auto de 1200 kg al chocar contra otro objeto estático a 120 km/h.

19.- Una esfera de acero cae de una plataforma y luego de dar 55 vueltas completas y recorrer 44 metros, choca contra un árbol. Si su energía de choque es de 50 KJ, halle la velocidad con la que se estrella.      

RESP: 38,51 m

20.- Un auto de 1200 kg pierde los frenos en el punto A de coordenadas (300m, 300m) y se estrella en un montículo ubicado en el punto B de coordenadas (2300m, -1800m) realizando el recorrido en línea recta y empleando 145 segundos. Halle su energía de choque.

RESP: 240000 KJ