Este documento presenta varios problemas relacionados con la energía cinética, la energía potencial gravitacional y la conservación de la energía mecánica. Incluye un problema resuelto sobre energía potencial gravitacional y otro sobre energía cinética, así como siete problemas adicionales sobre estos temas y la conservación de la energía mecánica para que los estudiantes los resuelvan. También proporciona un problema resuelto de referencia para ayudar a resolver dos de los problemas planteados.

1. Problemas de Energía Cinética,
Energía Potencial y
Conservación de Energía Mecánica
Ejemplos y ejercicios extraídos del texto
Física para ingeniería y ciencia, Volumen 1,
3era. Edición.
Ohanian y Markert, Mc Graw Hill, 2009.

2. VEA EL SIGUIENTE PROBLEMA RESUELTO DE ENERGÍA
POTENCIAL GRAVITACIONAL
Un carro de montaña rusa de masa m se desliza hacia abajo por
la parte más baja de una sección recta de un tramo inclinado,
desde una altura h.
a) ¿Cuál es el trabajo realizado por la gravedad contra el carro?
b) ¿Cuál es el trabajo realizado por la fuerza normal?
Trate el movimiento como movimiento de partícula

5. VEA EL SIGUIENTE PROBLEMA RESUELTO DE ENERGÍA CINÉTICA

8. Ley de conservación de energía
mecánica

9. Problemas adicionales de energía cinética, energía potencial
gravitacional y conservación de energía, para clase
1.- Calcule la energía cinética que tiene la Tierra
debido a su movimiento alrededor del Sol.
+
2.- El electrón de un átomo de hidrógeno tiene
una rapidez de 2.2 x106 m/s.
¿Cuál es la energía cinética de éste electrón?
3.- Compara la energía cinética de una bala de
15 g disparada a 630 m/s con la de una bola de
boliche de 15 kg soltada a 6.3 m/s.
4.- La energía sobrante de una planta
generadora de potencia eléctrica puede
almacenarse temporalmente como energía
gravitacional, usando esta energía sobrante para
bombear agua de un río a un depósito a alguna
altitud sobre el nivel del río.
Si el depósito está a 250 m sobre el nivel del río
¿Cuánto se debe bombear (en m3) con objeto de
almacenar 2.0 x10 13 J?
5.- Una paracaidista con masa de 60 kg
salta de un avión a una altitud de 800 m.
Su paracaídas se abre y ella aterriza con un
a rapidez de 5.0 m/s.
¿Cuánta energía se ha perdido por fricción
del aire en este salto?
6.- Un carro de montaña rusa parte del
reposo desde una primera cumbre,
desciende una distancia vertical de 45 m y
luego sube una segunda cumbre, llegando
a la cima con una rapidez de 15 m/s.
¿Cuan alta está la segunda cumbre?
Ignore la fricción.
7.- En una piscina, un tobogán comienza a
un altura de 6.0 m y termina a una altura
de 1.0 m sobre el nivel del agua, con un
corto segmento horizontal. Un a muchacha
se desliza por el tobogán.
a) ¿Cuál es su rapidez en la parte más
baja del tobogán?
b) ¿Cuán lejos del tobogán toca el agua?

10. Como ayuda para su tarea de resolución de los problemas 6 y 7 de
Conservación de energía mecánica, vea el siguiente Problema
Resuelto, tomado del texto de Fisica para la ciencia y la tecnología,
Tipler/Mosca, Volumen 1, 5ta. Edición, Edit. Reverté 2005