2. Energía mecánica. Energía cinética y potencial

 2.1 Energía cinética.

 En la lista de objetos con energía habrán aparecido ejemplos de cuerpos en movimiento. Coches, camiones, meteoritos, el viento son objetos con energía. El nombre de esta energía es cinética.

Actividad 6:

¿qué significa la palabra "cinética"? ¿Conoces alguna relacionada con ella?


 Actividad 7:

Piensa en un coche y en un camión circulando a 80 km/h. ¿quién tendrá mas energía cinética? ¿por qué?

 Actividad 8:

Piensa ahora en un coche circulando a 60 km/h, y un rato después a 120 km/h. ¿Cuando tiene más energía cinética? ¿tendrá el doble de energía? ¿porqué?

 

Actividad 9:

Con las actividades anteriores intenta elegir una fórmula para la energía cinética:

m/v             m.v         m2.v       m.altura          




La fórmula de la energía cinética es  Ec=1/2.m.v2

Actividad 10:

Calcula la energía de un ciclista bajando una pendiente a 72 km/h.

Calcula la energía de un camión de 12000 kg a 36 km/h.

Calcula la energía de un meteorito de 200 g a 42.000 km/h.

Calcula la energía de un protón a 250.000 km/s (m=1,66.10-27kg)

  

Actividad 11:

Razona por qué son también energía cinética las siguientes:

energía eólica

energía sonora

energía interna debida a la temperatura (energía térmica)

 

 

2.2 Energía potencial gravitatoria.

 

En la lista de objetos con energía habrán aparecido ejemplos de cuya energía se debe a estar situados a mucha altura. Existe una energía que se debe a estar ocupando un lugar dentro del radio de acción de la gravedad del planeta. La llamamos energía potencial, y utilizamos esta palabra ya que es una energía que permanece oculta manifestándose cuando el objeto cambia de lugar. El agua retenida en una presa, la nieve de una ladera inclinada, un ciclista en lo alto de Peña Cabarga, una nave espacial dando vueltas a la Luna tienen energía potencial.

 Actividad 12:

¿Dependerá la energía potencial de la masa del objeto? Escribe un ejemplo.

 Actividad 13:

Para un objeto dado ¿dependerá la energía potencial de la altura a la que se encuentre?Escribe un ejemplo.

 

Actividad 14:

Ahora nos hemos convertido en astronautas y estamos en una misión en la Luna. Hemos acabado en lo alto de una roca  10 metros de altura. De repente nos preguntamos ¿tendré la misma energía potencial que en la tierra? Razona tu respuesta.

 

Actividad 15:

Con las actividades anteriores intenta encontrar una fórmula para la energía potencial de un objeto de masa m situado a una altura h:

 

La energía potencial gravitatoria  viene dada por la expresión Ep= m.g.h 

h es la altura sobre un nivel de referencia que podemos variar arbitrariamente.

 

Actividad 16:

Si tu masa es de 60 kg ¿cual será la altura a la que deberás subir para tener una energía potencial de 1.200.000 J?

 ¿Que energía potencial tiene un libro de texto situado encima de tu mesa?

 Si un ascensor sube hasta un octavo piso a 4 personas ¿qué energía potencial las habrá dado?

Un saltador de longitud logra elevarse hasta 2,40 metros de altura. Calcular su energía potencial antes de saltar, en el momento de pasar el listón y cuando está en la colchoneta.

¿Qué energía potencial tendría este saltador si la competición se desarrollase en la Luna.?

 

Actividad 17:

La expresión m.g.h no vale si las alturas son muy grandes ¿porqué?

 

Actividad 18:

Razona que también son energía potencial las siguientes:

-energía hidroeléctrica

-energía mareomotriz

-energía de las olas

 

La suma de la energía cinética y potencial recibe el nombre de energía mecánica. En gran cantidad de casos prácticas son las únicas energías que intervienen. 
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