Energía Cinética - MigueldeCervantesySaavedra

GUIA N° 3 DE FISICA 2° MEDIO: ENERGÍA CINETICA
Cursos: 2° Medio
Profesor: Mario Sánchez Hevia
Tópico Generativo: Energía Cinética.
Aprendizajes Esperados:
1.-Definir conceptual y operacionalmente la Energía Cinética.
2.- Caracterizar la Energía Cinética.
3.- Resolver problemas de cálculo de Energía Cinética.
INSTRUCCIONES: Lea atentamente la guía y luego responda las preguntas.
Resuelva los ejercicios de cálculo de Energía Cinética.
Ud. Debería tener tres notas, si le falta alguna de las tres
calificaciones debe entregar una guía por cada nota que le
falta.
Si Ud. Tiene las tres notas y su promedio fue igual o
superior a 4,5. Entonces se exime del Examen Final.
Si su promedio fue inferior a 4,5, entonces debe rendir un
Examen con los contenidos y actividades de las tres guías
que se encuentran en la pagina web del colegio.
Energía Cinética (Ec)
Cuando un cuerpo está en movimiento posee energía
cinética ya que al chocar contra otro puede moverlo y, por
lo tanto, producir un trabajo.
Cuerpo en movimiento.
Para que un cuerpo adquiera energía cinética o de
movimiento, es decir, para ponerlo en movimiento, es
necesario aplicarle una fuerza. Cuanto mayor sea el tiempo
que esté actuando dicha fuerza, mayor será la velocidad del
cuerpo y, por lo tanto, su energía cinética será también
mayor.
Otro factor que influye en la energía cinética es la masa del cuerpo.
Por ejemplo, si una bolita de vidrio de 5 gramos de masa avanza hacia nosotros a una
velocidad de 2 km / h no se hará ningún esfuerzo por esquivarla. Sin embargo, si con esa
misma velocidad avanza hacia nosotros un camión, no se podrá evitar la colisión.
La fórmula que representa la Energía Cinética es la siguiente:
Ec =
𝟏
2
•
m
•
v
𝟐
E c = Energía cinética
m = masa
v = velocidad
Cuando un cuerpo de masa m se mueve con una velocidad v posee una energía cinética
que está dada por la fórmula escrita más arriba.
En esta ecuación, debe haber concordancia entre las unidades empleadas. Todas ellas deben
pertenecer al mismo sistema. En el Sistema Internacional (SI), la masa m se mide en
kilogramo (kg) y la velocidad v en metros partido por segundo ( m / s), con lo cual la
energía cinética resulta medida en Joule ( J ).
Un cuerpo suspendido a cierta altura, al ser soltado transforma su energía potencial
gravitacional en energía cinética traslacional. Por ejemplo, para construir la Torre
Latinoamericana, edificio ubicado en el centro de la Ciudad de México, fue necesario
reforzar el suelo blando de esa área, mediante pilotes, los cuales fueron introducidos o
clavados por medio de un martinete, elaborado básicamente por un gran mazo dentro de
guías para mantenerlo correctamente en la dirección del blanco u objetivo.
PROBLEMAS RESUELTOS DE ENERGIA CINETICA.
1.- Calcular en joules la energía cinética traslacional que lleva una bala de 8 gramos si su
velocidad es de 400 m/seg.
Datos
Fórmula
Sustitución
Ec=
Ec = ½ mv2.
E c= 0.5 · 0.008 kg · (400 m/seg)2
m = 8 gr
Ec = 0,5 · 0,008 kg · 160000 m2/ seg2
m = 0.008 kg
Ec = 0,5 · 1280 kg· m2 / seg2
v = 400 m/seg
½ = 0,5
Ec = 640 Joules
2.- Calcular la masa de un cuerpo cuya velocidad es de 10 m/seg y su energía cinética
traslacional es de 1000 Joules.
Datos
Fórmula
Sustitución
m=
m = 2Ec
v2.
m=
v = 10 m/seg
m =
2 (1000 N.m)
( 10 m/seg)2
200 𝑁 ·m
𝑚2
𝑠𝑒𝑔2
100
Ec = 1000 J
= 1000 N.m
m = 20 kg
3.- Determinar la velocidad que lleva un cuerpo cuya masa es de 3 kg si su energía
cinética traslacional es de 200 Joules.
Datos
Fórmula
Sustitución
v=
v = √2Ec
m
V= √2 (200 N.m)
3 kg
m = 3 kg
400 𝑁 𝑚
V =
√
V =
√133,33 𝑚² /𝑠𝑒𝑔²
3 𝑘𝑔
Ec = 200 J
= 200 N.m
V = 11.55 m/seg
4.- Calcule la energía cinética de un mazo de 4 kg en el instante en que su velocidad es
de 24 m/seg.
Datos
Fórmula
Ec = ¿
Ec = ½ mv2.
Sustitución
Ec = 0.5 · 4 kg · (24 m/seg)2.
m = 4 kg
Ec = 05 · 4 kg · 576 m2 / seg2
v = 24 m/seg
Ec = 0,5 · 2304 kg m2 / seg2
Ec = 1152 Joules.
ACTIVIDAD : Responda las siguientes preguntas sobre los contenidos y problemas de
la Energía Cinética.
1.-Explique cuando un cuerpo posee énergie cinética.
2.-¿Qué es necesario para que un cuerpo se mueva?
3.-¿De qué elementos depende la energía cinética?
4.- Escriba la fórmula de la energía cinética , identificando cada uno de sus términos.
5.- Qué unidades internacionales se utilizan para la masa , la velocidad y la energía
cinética.
6.-Analice el problema n° 1 de cálculo de energía cinética e invente tres ejemplos más
desarrollándolos usando el mismo procedimiento detallado.
7.- Analice el problema N° 2 de cálculo de masa e invente tres ejemplos más,
desarrollándolos usando el mismo procedimiento detallado.
8.- Analice el problema N° 3 de cálculo de velocidad e invente tres ejemplos más,
desarrollándolos usando el mismo procedimiento detallado.