EXPOSICIÓN DE

FISICA

INDICE

1. Energía Potencial2. Energía potencial gravitatoria3. Energía potencial elástica4. Ejercicios tipo ICFES5. Ejercicio Practico5ª.Desarrollo del ejercicio Practico

Energía PotencialTodo cuerpo que este ubicado a cierta altura del suelo posee energía potencial.

Esta afirmación se comprueba cuando un objeto cae al suelo, siendo capaz de mover o deformar objetos que se encuentren a su paso. El movimiento o deformación será tanto mayor, cuanto mayor sea la altura desde la cual cae el objeto, puesto que se necesita trabajo para moverlo de una posición a otra.

Para una misma altura, la energía del cuerpo dependerá de su masa. Aplicando una fuerza, esta energía puede ser transferida de un cuerpo a otro y aparecer como energía cinética o de deformación. Sin embargo, mientras el cuerpo no descienda, la energía no se manifiesta: es energía potencial.

Energía Potencial Gravitacional

Es aquella energía que poseen los cuerpos que se encuentran en altura. Esta energía depende de la masa del cuerpo y de la atracción que la Tierra ejerce sobre él (gravedad).

¿Cómo calcular la Energía Potencial Gravitatoria?Si un cuerpo de masa  m  se sitúa a una altura  h  arriba de un nivel de referencia, este cuerpo posee una energía potencial gravitatoria con respecto a este nivel, la cual se expresa mediante la siguiente fórmula:

m = masag = constante de la fuerza de gravedadh = alturaU =   m · g · h

De acuerdo a la fórmula, la energía potencial está relacionada con la masa del cuerpo y con la posición que ocupa; cuanto más grande sea lamasa del cuerpo, y cuanto mayor sea la altura a la que se encuentre, tanto mayor será su Energía potencial gravitacional.

Considera una pelota cayendo. La fuerza de gravedad realiza trabajo en la pelota. Como la dirección de la fuerza de gravedad es dirección del desplazamiento de la pelota, el trabajo realizado por la gravedad es positivo. El que el trabajo sea positivo significa que la energía cinética aumentará según la pelota cae. Es decir, la velocidad de la pelota aumentará.

Energía Potencial Elástica

Es la energía que puede almacenarse doblando o estirando un objeto al alargar, comprimir o doblar objetos tales como resortes metálicos, arcos y trampolines se almacena este tipo de energía potencial.

Si se considera un resorte que cuelga del techo y uno de sus extremos está fijo, adosado al techo, mientras su otro extremo está libre, al ejercer una fuerza sobre el resorte éste se puede comprimir, disminuyendo su longitud. Para que el resorte no se estire será necesario mantener una fuerza sobre él. Al acabarse la fuerza, el resorte se descomprime, estirándose.Si ahora se tiene el resorte con un extremo fijo sobre la mesa, y se ejerce una fuerza para comprimirlo, si el extremo libre de este resorte se pone en contacto con algún cuerpo, al descomprimirse puede provocar que el objeto se mueva, comunicándole energía cinética (energía que poseen los cuerpos cuando se mueven).

Este hecho pone de manifiesto que el resorte comprimido posee energía almacenada que se denomina energía potencial elástica.

FORMULA PARA CALCULAR LA ENERGIA POTENCIAL ELASTICA

Epe= ½ K X2

K = Constante del resorteΔx = Desplazamiento desde la posición normalEpe = Energía potencial elástica

EJERCICIOS TIPOS ICFES

Responda las preguntas 6 a 8 de acuerdo a la siguiente información.

El último tramo de una montaña rusa elaborada a escala, termina en una catapulta resistiva elaborada con resortes, con el objeto de parar a un tren que se mueve desde el punto A hasta el punto D

6. De acuerdo con la situación es correcto afirmar que 

 A. En el tramo CE la energía cinética y parte de la energía potencial gravitatoria se transforma en energía potencial elástica.B. Solo existe energía potencial en el tramo AB

C. No existe transformación de energía en ningún tramo del recorrido

D. En el tramo CD la energía potencial se pierde, cuando el tren llega al estado de reposo

7. Si el tren parte del reposo en A y se detiene exactamente en la mitad del tramo DE, cuando ha comprimido el resorte la mitad de su longitud inicial, es correcto afirmar que: 

 A. La energía potencial inicial se transforma en calórica

 B. La energía potencial total inicial se transforma en cinética

 C. Parte de la energía potencial total inicial, se transforma en energía potencial elástica.

D. Parte de la energía potencial total inicial, se transforma en calórica y potencial elástica

8. Si el tren parte del reposo en el punto A, sucede que:

 A. Pierde energía cinética por el desgaste del movimiento

 B. Posee energía potencial gravitatoria

 C. No posee ninguna clase energía

 D. Adquiere energía potencial gravitatoria a medida que se mueve

EJERCICIO DE ENERGIA POTENCIAL

Un bloque de masa de 10 kg. Parte del reposo en una rampa de una altura de 4mts como muestra la figura y comprime el resorte que tiene una constante de 1800N/m. Si descartamos el rozamiento cuanto se comprime el resorte.

EC=0EP= Máxima

EC=Máxima EP= 0

h

M= 10 KGH= 4M

K=1800N/m

EC= 1/2mv2 Epe=1/2kx2

1/2mv2 = 1/2kx2

0 0EC0+EP0 = ECF+EPF

m.g.h = 1/2m.VF 2

10(4) = 1/2VF 2

VF= 80m2/seg2

EC= 1/2mv2 Epe=1/2kx2

1/2mv2¨ = 1/2kx2

10(80) = 1800 X2

8oo = 1800 X2

8/18 = x2

X= 0.44 x= 0.66

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