Enunciado

dificultad
Una partícula de 3 kg de peso se encuentra inicialmente en reposo. En ese instante sufre los efectos de un campo gravitatorio que le hace desplazarse de un punto con potencial -200 J/kg a otro con potencial -600 J/kg. ¿Qué velocidad alcanza?

Solución

Datos

  • Masa de la partícula m = 3kg
  • Potencial inicial V0 = -200 J/kg
  • Potencial final Vf = -600J/kg
  • Velocidad inicial: v0= 0 m/s

Resolución

Observa que el cuerpo se encuentra sometido exclusivamente a los efectos de la fuerza gravitatoria por lo que se desplazará de posiciones de mayor potencial a posiciones de menor potencial de manera espontánea. En dicho proceso la energía mecánica se conserva por lo que la energía potencial del cuerpo disminuye a costa de la energía cinética, que aumenta. Por otro lado, la energía cinética inicial es cero ya que el cuerpo se encuentra en reposo.

De esta manera, podemos escribir:

Em0=EmfEc0+Ep0=Ecf+EpfEcf=Ep0-Epf=m·V0-Vf=3·-200--600=1200JEcf=12·m·vf2vf=2·Ecfm=2·12003=28.28m/s 

Ficha de fórmulas

Estas son las principales fórmulas que debes conocer para resolver este ejercicio. Si no tienes claro su significado, te recomendamos que consultes la teoría de los apartados relacionados. Además, en ellos encontrarás, bajo la pestaña Fórmulas, los códigos que te permitirán integrar estas fórmulas en programas externos como por ejemplo Word o Mathematica.