Pon a prueba tus conocimientos con preguntas sobre energía cinética y aclara tus dudas con la resolución comentada.

Pregunta 1

¿Calcular la energía cinética de una bola de 6 kg cuando se lanza y alcanza una velocidad de 5 m / s?

Respuesta correcta: 7.5 J.

La energía cinética se asocia con el movimiento de un cuerpo y se puede calcular utilizando la siguiente fórmula:

Al sustituir los datos de la pregunta en la fórmula anterior, encontramos energía cinética.

Por lo tanto, la energía cinética adquirida por el cuerpo durante el movimiento es de 7,5 J.

Pregunta 2

Se dejó caer una muñeca con una masa igual a 500 g desde una de las ventanas del tercer piso, a una altura de 10 m del piso. ¿Cuál es la energía cinética de la muñeca cuando toca el suelo y qué tan rápido cae?

Respuesta correcta:

Al tirar la muñeca, se trabajó para moverla y la energía se le transfirió a través del movimiento.

La energía cinética adquirida por la muñeca 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 la velocidad a la que cayó la muñeca.

Por lo tanto, la energía cinética de la muñeca es de 50 J y la velocidad que alcanza es de 14.14 m / s.

Pregunta 3

¿Determinar el trabajo realizado por un cuerpo de masa de 30 kg para que aumente su energía cinética, mientras que su velocidad aumenta de 5 m / sa 20 m / s?

Respuesta correcta:

El trabajo puede calcularse variando la energía cinética.

Sustituyendo los valores en la fórmula, tenemos:

Por lo tanto, el trabajo requerido para cambiar la velocidad del cuerpo será igual a 6000 J.

vea también: Trabajo

Pregunta 4

Un motociclista conduce su motocicleta en una carretera con radar a una velocidad de 80 km / h. Después de pasar por el radar, acelera y su velocidad alcanza los 100 km / h. Sabiendo que la masa del conjunto de motocicletas y motociclistas es de 400 kg, determine la variación de la energía cinética que sufre el motociclista.

Respuesta correcta: 360 kJ.

La variación en la energía cinética viene dada por la siguiente fórmula.

Sustituyendo los valores en la fórmula, tenemos:

Por lo tanto, la variación de energía cinética en el camino fue de 360 ​​kJ.

Pregunta 5

(UFSM) Un autobús de masa m viaja por una carretera de montaña y desciende una altura h. El conductor mantiene los frenos puestos, de modo que la velocidad se mantiene constante en el módulo durante todo el viaje. Considere las siguientes afirmaciones, verifique si son verdaderas (V) o falsas (F).

() La variación de energía cinética del bus es cero.
() La energía mecánica del sistema de tierra del bus se conserva, ya que la velocidad del bus es constante.
() La energía total del sistema de bus de tierra se conserva, 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 energía cinética del bus es nula, porque como la velocidad es constante y la energía cinética depende solo de él, entonces no hay variación.

(FALSO) La energía mecánica del sistema disminuye, porque a medida que el conductor mantiene los frenos, la energía gravitacional potencial disminuye cuando se convierte en energía térmica por fricción, mientras que la energía cinética permanece constante.

(VERDADERO) Considerando el sistema como un todo, 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 cierto atleta usa el 25% de la energía cinética obtenida en la carrera para realizar un salto alto sin pértiga. Si alcanza 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 usó el 25% de la energía cinética para un salto, las cantidades se enumeran de la siguiente manera:

Sustituyendo los valores en la fórmula, tenemos:

Por lo 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 igual masa, se mueven a velocidades constantes de 20 km / hy 30 km / h, respectivamente. Para el mismo observador, cuál es la razón EUn/ EB entre las energías cinéticas de estos objetos?

a) 1/3.
b) 4/9.
c) 2/3.
d) 3/2.
e) 9/4.

Alternativa correcta: b) 4/9.

1er paso: calcular la energía cinética del objeto A.

2do paso: calcular la energía cinética del objeto B.

3er paso: calcular la relación entre las energías cinéticas de los objetos A y B.

Por lo tanto, la razón EUn/ EB 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, comenzando desde el reposo, realiza la prueba de 200 m en 20 s manteniendo una aceleración constante de a = 1.0 m / s², se puede decir que la energía cinética alcanzó por el corredor al final de los 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.

2do paso: calcular la energía cinética del corredor.

Por lo tanto, se puede decir que la energía cinética alcanzada por el corredor al final de los 200 m es de 16 000 J.

Pregunta 9

(UNIFESP) Un niño que pesa 40 kg viaja en el automóvil de los 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 ese momento, la energía cinética del 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.

2do paso: calcular la energía cinética del niño.

Por lo tanto, la energía cinética del niño es 8000 J.

Pregunta 10

(PUC-RS) En un salto de altura con una pértiga, un atleta alcanza una velocidad de 11 m / s justo antes de clavar la pértiga en el suelo para escalar. Teniendo en cuenta que el atleta puede convertir el 80% de su energía cinética en energía gravitacional potencial y que 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, aproximadamente

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, las cantidades se enumeran de la siguiente manera:

Sustituyendo los valores en la fórmula, tenemos:

Por lo tanto, la altura máxima que puede alcanzar su centro de masa es, en metros, aproximadamente 4,8 m.

vea también: Energía gravitacional potencial