Problemas
Un leopardo de 40 kg está sobre la rama de un árbol a 3 m de altura, cuando se cae al suelo. Sabiendo que g = 9,8 m/s², responde: a. ¿Qué tipo de energía tiene cuando está en la rama y cuál es su valor? b. ¿En qué se transforma cuando se cae? c. ¿Cuál es la energía en el instante en que toca el suelo?
Roztwór
Mayra
professionell · Tutor durante 6 años
4.5
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Respuesta
Respuesta:Espero te sirvaExplicación:a. Cuando el leopardo está en la rama del árbol, tiene energía potencial gravitatoria, que se calcula como:Ep = mghdonde m es la masa del leopardo, g es la gravedad y h es la altura. Sustituyendo los valores conocidos, tenemos:Ep = (40 kg)(9,8 m/s²)(3 m) = 1176 JPor lo tanto, la energía potencial gravitatoria del leopardo en la rama del árbol es de 1176 J.b. Cuando el leopardo se cae del árbol, su energía potencial gravitatoria se transforma en energía cinética, que se calcula como:Ec = (1/2)mv²donde v es la velocidad del leopardo al tocar el suelo. Como el leopardo cae desde una altura de 3 m, podemos calcular su velocidad final utilizando la ecuación de la caída libre:h = (1/2)gt²3 m = (1/2)(9,8 m/s²)t²t = √(3 m / (4,9 m/s²)) = 0,78 sLa velocidad final del leopardo al tocar el suelo es:v = gt = (9,8 m/s²)(0,78 s) = 7,64 m/sPor lo tanto, la energía potencial gravitatoria del leopardo se transforma en energía cinética cuando se cae del árbol.c. La energía del leopardo en el instante en que toca el suelo es la suma de su energía cinética y su energía potencial gravitatoria, que se conserva durante la caída. Por lo tanto, la energía total del leopardo en ese instante es:Et = Ep + EcEt = 1176 J + (1/2)(40 kg)(7,64 m/s)² = 3300 JPor lo tanto, la energía total del leopardo al tocar el suelo es de 3300 J.