Segundo medio. Ejercicios de Energía mecánica.

 

Ejercicio 1: El salto en esquí (Energía Potencial y Cinética)

Un esquiador de 70 kg se desliza por una rampa de salto y se encuentra a una altura de 20 metros sobre el suelo, momento en el cual lleva una velocidad inicial de 15 m/s.

Considerando la gravedad g = 10 m/s² y despreciando la resistencia del aire, calcula:a) La energía mecánica total del esquiador en ese punto.

b) La velocidad con la que aterriza cuando llega al suelo (altura h = 0).

Ejercicio 2: El lanzamiento de jabalina (Conservación de la Energía)

Durante una práctica de atletismo, un deportista lanza una jabalina de 800 g desde el suelo con una velocidad inicial de 25 m/s. Suponiendo que toda la energía cinética inicial se convierte en energía potencial gravitatoria en el punto más alto de su trayectoria:

a) ¿Cuál es la energía mecánica de la jabalina a mitad de su vuelo?b) ¿A qué altura máxima llega la jabalina? (Usa g = 9.8 m/s²).

Ejercicio 3: El penal de fútbol (Energía Cinética)

Un balón de fútbol de 450 g (0.45 kg) se encuentra quieto en el punto penal. Un jugador le pega un zapatazo, saliendo disparado horizontalmente hacia la portería a ras de suelo con una rapidez de 20 m/s.a) ¿Cuál es la energía cinética del balón justo después de ser pateado?b) Si el balón cruza la línea de gol a la misma altura y sin perder velocidad (asumiendo ausencia de roce), ¿cuánta energía mecánica posee en ese instante?

Ejercicio 4: El clavado en piscina (Transformación de Energía)

Una clavadista de 50 kg se prepara en la plataforma de 10 metros de altura de una piscina olímpica. Justo antes de lanzarse, se encuentra estática en el borde.a) Calcula su energía potencial gravitatoria respecto al nivel del agua.b) Justo antes de tocar el agua, ¿cuál será el valor de su energía cinética?c) ¿Con qué rapidez impacta el agua? (Usa g = 9.8 m/s²).