Hoja de actividades: La energía potencial

En esta hoja de actividades, vamos a practicar cómo calcular la energía potencial y su variación y cómo usarla para resolver diferentes problemas.

P1:

Una grúa levantó un objeto de 132 kg de masa a una altura de 20 m. Calcula el aumento en energía potencial gravitatoria del cuerpo. Usa una aceleración gravitatoria 𝑔=9,8/ms.

P2:

Un cuerpo de 543 g de masa está a una altura de 22 m del suelo. Determina su energía potencial gravitatoria con respecto al suelo. Usa 𝑔=9.8/ms, y redondea la respuesta a dos cifras decimales.

P3:

Un cuerpo de 7,5 kg de masa está a una altura de 14 cm del suelo. Determina la energía potencial del cuerpo con respecto al suelo. Usa 𝑔=9,8/ms.

  • A1,029×10 ergios
  • B1,029×10 ergios
  • C1,029×10 ergios
  • D1,029×10 ergios

P4:

Un helicóptero de 2,630 kg de masa descendió verticalmente desde una altura de 250 m hasta una altura de 150 m. Calcula la pérdida de energía potencial gravitatoria. Usa una aceleración debida a la gravedad 𝑔=9.8/ms y expresa la respuesta en notación científica.

  • A3.9×10 J
  • B6.4×10 J
  • C2.6×10 J
  • D10 J

P5:

Un cuerpo de 7 kg de masa fue movido 52 cm hacia arriba en la dirección de máxima pendiente de un plano que forma un ángulo de 60 con la horizontal. Calcula el incremento en su energía potencial gravitatoria. Usa 𝑔=9.8/ms.

P6:

Un cuerpo de 8 kg fue movido 238 cm hacia arriba y a lo largo de la línea de mayor pendiente de un plano sin rozamiento que estaba inclinado 30 con respecto a la horizontal. Calcula el incremento en su energía potencial gravitatoria. Usa 𝑔=9,8/ms.

P7:

Una persona de 105 kg de masa estaba subiendo una cuesta que estaba inclinada con la horizontal en un ángulo cuyo seno es 13. Sabiendo que recorrió una distancia de 87 m, calcula el cambio en su energía potencial gravitatoria. Usa 𝑔=9.8/ms.

P8:

Una pelota de 317 g fue proyectada verticalmente hacia arriba a 29 m/s desde un punto 𝐴. La pelota pasó por el punto 𝐵 a 21 m/s, siendo 𝐵 un punto verticalmente por encima de 𝐴. Despreciando la resistencia del aire y usando el principio de conservación de la energía, calcula el aumento en la energía potencial gravitatoria de la bola al desplazarse de 𝐴 a 𝐵.

P9:

Una partícula se mueve del punto (9,3) al punto (7,9) bajo la acción de una fuerza conservativa Fij=107 dinas. Determina el cambio en la energía potencial de la partícula, sabiendo que el desplazamiento es en centímetros.

P10:

Un cuerpo se desplaza bajo la acción de una fuerza constante Fij=(5+3)N, siendo i y j dos vectores unitarios y perpendiculares. A los 𝑡 segundos, con 𝑡0, el vector de posición del cuerpo respecto al origen de coordenadas viene dado por rij=(𝑡+4)+(4𝑡+8)m. Determina el cambio en la energía potencial del cuerpo en los primeros 9 segundos.

P11:

Una grúa levantó un objeto de 101 kg de masa a una altura de 6 m. Calcula el aumento en energía potencial gravitatoria del cuerpo. Usa una aceleración gravitatoria 𝑔=9,8/ms.

P12:

Una partícula se mueve del punto (8,1) al punto (10,3) bajo la acción de una fuerza conservativa Fij=63 dinas. Determina el cambio en la energía potencial de la partícula, sabiendo que el desplazamiento es en centímetros.

P13:

Un cuerpo de 3 kg de masa fue movido 120 cm hacia arriba en la dirección de máxima pendiente de un plano que forma un ángulo de 30 con la horizontal. Calcula el incremento en su energía potencial gravitatoria. Usa 𝑔=9.8/ms.

P14:

Un cuerpo de 580 g de masa está a una altura de 10 m del suelo. Determina su energía potencial gravitatoria con respecto al suelo. Usa 𝑔=9.8/ms, y redondea la respuesta a dos cifras decimales.

P15:

Un helicóptero de 2,550 kg de masa descendió verticalmente desde una altura de 190 m hasta una altura de 130 m. Calcula la pérdida de energía potencial gravitatoria. Usa una aceleración debida a la gravedad 𝑔=9.8/ms y expresa la respuesta en notación científica.

  • A3.2×10 J
  • B4.7×10 J
  • C1.5×10 J
  • D8×10 J

P16:

Una pelota de 334 g fue proyectada verticalmente hacia arriba a 22 m/s desde un punto 𝐴. La pelota pasó por el punto 𝐵 a 18 m/s, siendo 𝐵 un punto verticalmente por encima de 𝐴. Despreciando la resistencia del aire y usando el principio de conservación de la energía, calcula el aumento en la energía potencial gravitatoria de la bola al desplazarse de 𝐴 a 𝐵.

P17:

Un cuerpo de 7 kg cayó al suelo libremente desde un punto 𝐴. Sabiendo que, cuando alcanzó el suelo, tenía una energía cinética de 3‎ ‎724 joules, calcula su energía potencial gravitatoria cuando se hallaba en el punto 𝐴. Toma una aceleración de la gravedad igual a 9.8 m/s2.

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