4.1. Haciendo cálculos con la energía potencial gravitatoria
Actividad
Antes de nada, recordemos la fórmula para calcular la energía potencial gravitatoria y las magnitudes que se emplean en el Sistema Internacional.
| MAGNITUDES IMPLICADAS | ||
| Magnitud | Unidad | Símbolo |
| energía potencial (EP) | julios | J |
| masa (m) | kilogramos | kg |
| altura (h) | metros | m |
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Elaboración propia |
Caso práctico
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| Elaboración propia |
Ejemplo 1a
Una maceta de 2 kg de masa está situada a 3 metros de altura. ¿Qué energía potencial posee?
Ejemplo 1b
Calcula la energía potencial de un saltador de trampolín si su masa es de 50 kg y está sobre un trampolín de 12 m de altura sobre la superficie del agua.
Ejemplo 1c
¿Qué energía potencial posee una roca de 145 kg que se encuentra en un acantilado de 19 m de altura sobre el suelo?
Ejemplo 1d
¿Cuál es la energía potencial de un hombre de 76 kg que se encuentra a 65 m de altura?
Conocimiento previo
Cambios de unidades…
Algunas veces necesitarás cambiar de unidades. De centímetros a metros, o de gramos a kilogramos, etc. Si no recuerdas bien cuáles son los múltiplos y submúltiplos más habituales de las unidades de medida, visita el siguiente enlace: Cambios de unidades.
En él puedes ver una animación que te recordará cuáles son múltiplos y submúltiplos de las unidades y también algunos ejemplos de cómo se pasa de unas unidades a otras.
Pregunta de Elección Múltiple
Caso práctico
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| Elaboración propia |
Ejemplo 2
Una maceta situada a 3 metros de altura tiene una energía potencial de 44,1 julios. ¿Cuál es su masa?
Aunque te parezca mentira, acabas de resolver una ecuación de primer grado. Puedes repasar en una presentación animada los pasos que has dado para hacerlo. Tan solo tienes que ir al siguiente enlace e ir pulsando para que avance: Ecuaciones de primer grado.
Caso práctico
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| Elaboración propia |
Ejemplo 3
Una maceta de 4 kg de masa posee una energía potencial de 392 J ¿A qué altura del suelo está situada?
Pregunta de Elección Múltiple
Caso práctico
Ejemplo 4
Un pájaro de masa 500 g está posado en una rama de un árbol. Si el pájaro tiene una energía potencial de 58,8 J Calcula la altura de la rama del árbol.
¡Fíjate que la masa no tiene las unidades en el Sistema Internacional!
Ejemplo 5
Un paracaidista se lanza en caída libre desde 4000 m de altura. Si la masa con su equipo es de 95 kg, ¿cuánto valdrá su energía potencial en el momento de abrir su paracaídas, si lo abre cuando ha descendido 2500 m?
Rellenar huecos
2. Rellena las celdas vacías que hay en la tabla siguiente. Presta mucha atención, porque para ello tendrás que cambiar algunas veces las unidades que aparecen a la que corresponda en el Sistema Internacional (kg en el caso de la masa y metros en el caso de la altura).