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Resuelve los siguientes problemas y compara tus respuestas con algún compañero de clase.

1. Un joven lanza verticalmente hacia arriba un balón de basquetbol de 0.4 kg con una rapidez de 30 m/s. Calcula:

a) El valor inicial de la energía cinética y de la energía potencial gravitacional.

b) La energía potencial si la pelota sube 15 m.

c) El valor de la energía mecánica (recuerda que es la suma de la energía cinética y potencial).

Answer :

Final answer:

El balón de basquetbol tiene una energía cinética inicial de 180 J y una energía potencial inicial de 0 J. A 15 metros de altura, la energía potencial es de 58.86 J. La energía mecánica total es de 180 J al inicio y cambia a 58.86 J al llegar a 15 metros.


Explanation:

Resolviendo el problema del balón de basquetbol

Vamos a resolver el problema paso a paso considerando la energía cinética y la energía potencial gravitacional.

1. Energía cinética y energía potencial gravitacional inicial

  1. Energía cinética (Ec): Se calcula con la fórmula: Ec = 1/2 m v², donde m es la masa y v es la velocidad inicial.
  2. Para el balón de basquetbol:

  4. m = 0.4 kg

  6. v = 30 m/s
  7. Entonces:

  9. Ec = 1/2
  10. 0.4 kg
  11. (30 m/s)²

  13. Ec = 0.2
  14. 900

  16. Ec = 180 J
  17. Energía potencial gravitacional (Ep): Al lanzar el balón desde el suelo: Ep = m g h, con g como la aceleración debida a la gravedad (~9.81 m/s²) y h como la altura (inicialmente 0).
    Por lo tanto, la energía potencial inicial es:
  18. Ep = 0.4 kg 9.81 m/s²
  19. 0 m = 0 J

2. Energía potencial a 15 metros

Ahora, calculamos la energía potencial cuando la pelota sube 15 metros:

Ep = m g h = 0.4 kg 9.81 m/s² * 15 m = 58.86 J

3. Energía mecánica total

La energía mecánica (Em) es la suma de la energía cinética y la energía potencial:

Em = Ec + Ep

  1. En el punto inicial (cuando se lanza): Em inicial = 180 J + 0 J = 180 J
  2. En el punto más alto (15 m): Em final = 0 J + 58.86 J = 58.86 J

La energía mecánica se conserva, pero los valores de energía cinética y potencial cambian a medida que el balón sube.


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https://brainly.com/question/15882484


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