Problemas de energía mecánica
Nivel: Secundaria
Se lanza hacia arriba desde el suelo un cuerpo de 10kg y se observa que alcanza una altura máxima de 2m.
1.¿Con qué energía se lanzó?
2.¿Cuánto vale su energía cinética cuando se encuentra a 1 m de altura?
3.¿Cuánto vale dicha magnitud al llegar de nuevo al suelo?
4.¿De dónde procede y en qué se transforma?
Demostrar, aplicando el teorema de conservación de la energía mecánica, que si lanzamos un cuerpo A verticalmente hacia arriba con velocidad triple que otro B, la altura alcanzada por A es nueve veces la de B.
Según el teorema de conservación de la energía mecánica, si sobre un sistema solamente actúan fuerzas conservativas, entonces la suma de la energía cinética más la potencial del sistema no varía, en otras palabras, la energía mecánica de un sistema permanece constante si las fuerzas que actúan sobre él son conservativas.
Al lanzar un cuerpo hacia arriba, únicamente actúa la fuerza gravitatoria, que es conservativa; suponiendo que no hay rozamiento con el aire, podemos decir que en el momento del lanzamiento el cuerpo tiene solamente energía cinética, y al aumentar la altura, progresivamente esta energía cinética se irá transformando en energía potencial. Como la energía mecánica (suma de la cinética y potencial) se conserva, entonces, podemos escribir que:
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Siendo [ERROR DE LaTeX. Error: 4 ] la energía mecánica del cuerpo antes del lanzamiento y la energía mecánica cuando éste alcanza la altura máxima, respectivamente. Por tanto, la altura alcanzada será:
Para el caso particular del cuerpo A y B:
[ERROR DE LaTeX. Error: 4 ]
[ERROR DE LaTeX. Error: 4 ]
Si dividimos miembro a miembro cada expresión, obtenemos que:
[ERROR DE LaTeX. Error: 4 ]
Concluimos que la altura alcanzada por el cuerpo A es:
[ERROR DE LaTeX. Error: 4 ]
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Se lanza un bloque hacia arriba por un plano inclinado y, después de recorrer cierta distancia, se detiene y se desliza hace abajo la misma distancia. ¿Qué relación existe entre los trabajos realizados por la gravedad al ascender y descender el bloque?
, el módulo de la velocidad 
de un proyectil balístico es la misma en todos los puntos a la misma altura, cualquiera que sea el ángulo de disparo.
Sobre un plano que está inclinado un angulo 
, se sitúa una masa 
que se desliza una distancia 
hasta la base del plano. Después recorre una distancia 
antes de chocar con un resorte de constante de elasticidad 
. ¿Cuanto se comprime el resorte si ambas superficies presentan un coeficiente de rozamiento 
?
