Enunciado

dificultad
Dificultad f√°cil para los ejercicios de nivel experto

Una part√≠cula 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. ¬ŅQu√© velocidad alcanza?

Solución

Datos

  • Masa de la part√≠cula 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=Emf⇒Ec0+Ep0=Ecf+Epf⇒Ecf=Ep0-Epf=m·V0-Vf=3·-200--600=1200J⇒⇒Ecf=12·m·vf2⇒vf=2·Ecfm=2·12003=28.28m/s 

Autor artículo
Sobre el autor
Jos√© Luis Fern√°ndez Yag√ľes es ingeniero de telecomunicaciones, profesor experimentado y curioso por naturaleza. Dedica su tiempo a ayudar a la gente a comprender la f√≠sica, las matem√°ticas y el desarrollo web. Ama el queso y el sonido del mar.

Fórmulas

Estas son las principales f√≥rmulas que debes conocer para resolver este ejercicio. Si no tienes claro su significado, te recomendamos que consultes la teor√≠a de los apartados relacionados. Adem√°s, en ellos encontrar√°s, bajo la pesta√Īa F√≥rmulas, los c√≥digos que te permitir√°n integrar estas f√≥rmulas en programas externos como por ejemplo Word o Mathematica.


Y ahora... consulta más ejercicios relacionados o la teoría asociada si te quedaron dudas.