Fórmula de energía mecánica

Cuando una fuerza actúa sobre un objeto para desplazarlo, se dice que se realiza un trabajo. El trabajo implica el uso de una fuerza para mover un objeto. El objeto acumulará energía después de que se complete el trabajo en él. La energía mecánica es la cantidad de energía adquirida por un objeto de trabajo. En este artículo se discutirán la fórmula y los ejemplos de la energía mecánica, así como el concepto y los componentes de la energía mecánica.

Energía mecánica

La suma de energía cinética y potencial en un objeto se conoce como energía mecánica. Se acumula como resultado de hacer una tarea específica. Para decirlo de otra manera, podemos caracterizar la energía de un objeto en función de su velocidad o posición, o ambas.

Por su ubicación, sabemos que el objeto posee energía potencial. Porque se requerirá algo de trabajo para colocar un objeto a una altura específica. Además, un objeto tiene energía cinética debido al trabajo que realiza para moverse. Cuando un objeto se mueve, se supone que su energía potencial es cero. Su energía cinética, por otro lado, será 0 mientras esté en reposo.

Fórmula de Energía Mecánica

La fórmula de la Energía Mecánica es la siguiente,

Energía Mecánica (ME) = Energía Cinética (KE) + Energía Potencial (PE)

Dónde, 

• Energía cinética (EC) = (1/2)mv ²
• Energía potencial (PE) = m × g × h

∴ Energía Mecánica (ME) = ((1/2)mv ² ) + (m × g × h)

Dónde,

• m = masa del objeto,
• v = velocidad del objeto,
• g = aceleración de la gravedad,
• h = altura del objeto desde el suelo.

Ejemplos de preguntas

Pregunta 1: Defina energía mecánica.

Respuesta :

La suma de energía cinética y potencial en un objeto se conoce como energía mecánica. La energía cinética de un objeto está relacionada con su movimiento y la energía potencial está relacionada con su posición. Si no hay movimiento en el objeto, la energía mecánica total será solo la energía potencial presente en él, de manera similar, si la posición del objeto no cambia, ni la orientación del objeto, entonces el objeto no tiene energía potencial.

Pregunta 2: Un cuerpo que vuela a una altura específica del suelo tiene 500 J de energía cinética y 738 J de energía potencial. Calcular la energía mecánica total que está involucrada.

Solución:

Dado: KE = 500 J, PE = 738 J

Ya que,

Energía Mecánica (ME) = Energía Cinética (KE) + Energía Potencial (PE)

∴ ME = 500 + 738

∴ ME = 1238 J

Pregunta 3: Una persona se sienta en un edificio de 23 m de altura y 150 kg de masa. Determine cuánta energía mecánica hay.

Solución:

Dado: h = 23 m, m = 150 kg, KE = 0 (Persona en posición estática)

Ya que,

Energía Mecánica (ME) = ((1/2)mv ² ) + (m × g × h)

∴ ME = 0 + 150 × 9,81 × 23

∴ ME = 150 × 9,81 × 23

∴ ME = 33810 J

Pregunta 4: Calcula la energía mecánica de un artículo de 21 kg que viaja a una velocidad de 10 ms- ^{1 .}

Solución:

Dado: m = 21 kg, v = 10 ms ^-1 , PE = 0 (El objeto se mueve)

Ya que,

Energía Mecánica (ME) = ((1/2)mv ² ) + (m × g × h)

∴ ME = ((1/2) × 21 × 10 ² )) + 0

∴ ME = 1050 J

Pregunta 5: Si la energía cinética de un objeto es de 230 J y la energía potencial de un objeto es de 300 J, encuentre la energía mecánica.

Solución:

Dado: KE = 230 J, PE = 300 J

Ya que,

Energía Mecánica (ME) = Energía Cinética (KE) + Energía Potencial (PE)

∴ ME = 230 + 300

∴ ME = 530 J

Pregunta 6: Calcula la energía mecánica cuando el carro viaja a una velocidad de 18 m/s y su masa es de 7 kg.

Solución:

Dado: m = 7 kg, v = 18 ms ^-1 , PE = 0 (automóvil en movimiento)

Ya que,

Energía Mecánica (ME) = ((1/2)mv ² ) + (m × g × h)

∴ ME = ((1/2) × 7 × 18 ² )) + 0

∴ ME = 1134 J