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Conservación de la energía mecánica

📄 teoria fisica 🎓 otro · 2° TELESECUNDARIA México 🇲🇽 MX 🗣 Español
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Página 139 de Colección Sk´asolil. Saberes y pensamiento científico.   Libro de Educación Telesecundaria Grado 2°  Ciclo Escolar 2025 - 2026
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Respuesta rápida

E_p = 2403.45\,\text{J}

📚 theory fisica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 5 min lectura

Solución — Página 139

Colección Sk´asolil. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Telesecundaria Grado 2° Ciclo Escolar 2025 - 2026

Explicación del contenido

La página presenta la ley de conservación de la energía mecánica a través del ejemplo de un patinador en una rampa de medio tubo.

  1. En la cima de la rampa, el patinador posee energía potencial gravitatoria E_p = mgh, donde m es la masa, g la aceleración de la gravedad y h la altura.
  2. Al descender, la altura disminuye, por lo que E_p se reduce y se transforma en energía cinética E_c = \frac{1}{2}mv^{2}.
  3. En el punto más bajo, h = 0, entonces E_p = 0 y E_c alcanza su valor máximo.
  4. Al subir por el otro extremo, la energía cinética se convierte nuevamente en potencial, permitiendo alcanzar una altura similar.

La ley establece que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma; por tanto, la energía mecánica total se conserva: E_p + E_c = \text{constante}.

Ejemplo resuelto

Enunciado: Calcular la energía potencial de un sistema patinador-patineta de 70\,\text{kg} que se encuentra en una cima de 3.5\,\text{m} de altura. Usar g = 9.81\,\text{m/s}^{2}.

  1. Identificar la fórmula: E_p = mgh.
  2. Sustituir los valores: E_p = (70\,\text{kg})(9.81\,\text{m/s}^{2})(3.5\,\text{m}).
  3. Multiplicar: E_p = 2403.45\,\text{J}.

Respuesta: La energía potencial es 2403.45\,\text{J}.

Contenido de la página

Conservación de la energía mecánica

En las rampas de skate llamadas de medio tubo, como la que se muestra en la siguiente figura, donde los patinadores se deslizan subiendo y bajando de un punto a otro, se da un cambio de energía en virtud de su posición. En la cima de la rampa, los patinadores tienen energía potencial E_p, la cual al momento de descender se transforma en energía cinética E_c, y eso les sirve para llegar sin dificultad al otro extremo elevado.

La energía cinética experimenta un aumento progresivo, que es el máximo en el momento de llegar a la parte más baja de la pista, mientras que la energía potencial disminuye en la medida en que se reduce la altura. Por tanto, al llegar a la parte más baja, la E_p = 0, y la E_c alcanza el máximo de su valor, es decir, la energía se transforma de potencial a cinética, conservándose.

Conservación de la energía

La ley de la conservación de la energía dice que la cantidad de energía, en el transcurso del movimiento, es la misma al inicio que a su término, pero en formas diferentes. Esto implica que la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.

Por ejemplo, si se quiere obtener la velocidad que alcanzará un patinador al descender de una cima cuya altura es de 3.5 m, considerando la masa del sistema patinador-patineta de 70 kg, la fórmula será:

E_p = mgh = (70\,\text{kg})(9.81\,\text{m/s}^{2})(3.5\,\text{m}) = 2403.45\,\text{J}

Ejemplos resueltos

Calcular la energía potencial de un sistema patinador-patineta de 70 kg que se encuentra en una cima de 3.5 m de altura. Usar g = 9.81\,\text{m/s}^{2}.

  1. Fórmula: E_p = mgh
  2. Sustituir: E_p = (70\,\text{kg})(9.81\,\text{m/s}^{2})(3.5\,\text{m})
  3. Multiplicar: E_p = 2403.45\,\text{J}

Respuesta: 2403.45\,\text{J}

Fórmulas y ecuaciones

E_p = mgh

E_c = \frac{1}{2}mv^{2}

E_p = mgh

E_c = \frac{1}{2}mv^{2}

E_p + E_c = \text{constante}

Glosario (3)

Energía potencial
Energía que posee un cuerpo debido a su posición o altura sobre un nivel de referencia.
Energía cinética
Energía que posee un cuerpo debido a su movimiento.
Conservación de la energía
Principio que establece que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.

Temas y conceptos clave

Conservación de la energía mecánicaEnergía potencial y cinéticaEnergía potencialEnergía cinéticaConservación de la energíaTransformación de energía
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Figuras de la página (1)

Ilustración de un patinador en una rampa de medio tubo. Se muestran etiquetas de energía potencial en la cima y energía cinética + potencial en el descenso.
Figura 1 image

Preguntas que la gente también hace

¿Qué es la conservación de la energía mecánica?
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¿Cómo se calcula la energía potencial gravitatoria?
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¿Qué sucede con la energía cinética y potencial en una rampa de medio tubo?
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📌 Antes de leer esto
  • Concepto de energía
  • Fórmula de energía potencial $E_p = mgh$
  • Fórmula de energía cinética $E_c = \frac{1}{2}mv^{2}$
  • Unidades de medida: joule (J)
Siguiente tema sugerido
Transformación de energía en sistemas mecánicos
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1483 caracteres

Conservación de la energia mecánica

En las rampas de skate llamadas de medio tubo, como la que se muestra en la siguiente figura, donde los patinadores se deslizan subiendo y bajando de un punto a otro,se da un cambio de energía en virtud de su posición. En la cima de la rampa, los patinadores tienen energía potencial E_{P'} la cual al momento de descender se transforma en energia cinética E_{c'},y eso les sirve para llegar sin dificultad al otro extremo elevado.

La energía cinética experimenta un aumento progresivo, que es el máximo en el momento de llegar a la parte más baja de la pista, mientras que la energía potencial disminuye en la medida en que se reduce la altura. Por tanto, al llegar a la parte más baja, la E_{p}=0,y\mathrm{~la~}E_{c} alcanza el máximo de su valor, es decir, la energía se transforma de potencial a cinética, conservándose.

Conservación de la energia

La ley de la conservación de la energia dice que la cantidad de energia, en el transcurso del movimiento, es la misma al inicio que a su término, pero en formas diferentes. Esto implica que la energia no se crea ni se destruye, sólo se transforma.

Por ejemplo, si se quiere obtener la velocidad que alcanzará un patinador al descender de una cima cuya altura es de 3.5 m, considerando la masa del sistema patinador-patineta de 70 kg, la fórmula será:

E_{p}=mgh=(70\ kg)(9.81\ m/s^2)(3.5\ m)=2403.45\ J

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