L'energia mecànica: cinètica i potencial
Un patinador baixant per una rampa, una pedra dalt d'un cingle, un dron volant a tota velocitat i a molta altura alhora. Tots tenen energia mecànica, però no del mateix tipus: uns la tenen per moure's, altres per estar a dalt, i alguns per totes dues coses.
Energia cinètica: l'energia del moviment
Si una pilota de tennis roda a poc a poc i et topa a la cama, amb prou feines ho notes, però si t'impacta després d'un servei potent fa molt de mal, i si el que roda a poc a poc és un camió les conseqüències són demolidores: de quines variables depèn la capacitat d'un cos en moviment per produir efectes al seu voltant?
L'energia cinètica es calcula com a $E_c = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2$. Un carretó de joguina de $2\ \text{kg}$ es mou a $3\ \text{m/s}$. Calcula la seva energia…
L'energia cinètica es calcula com a $E_c = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2$. Un carretó de joguina de $2\ \text{kg}$ es mou a $3\ \text{m/s}$. Calcula la seva energia cinètica.
Una pilota de futbol de $0,5\ \text{kg}$ surt disparada a $20\ \text{m/s}$. Quina energia cinètica porta?
Una pilota de futbol de $0,5\ \text{kg}$ surt disparada a $20\ \text{m/s}$. Quina energia cinètica porta?
Un cotxe de $1000\ \text{kg}$ circula a $72\ \text{km/h}$. a) Expressa la seva velocitat en $\text{m/s}$. b) Calcula la seva energia cinètica.
Un cotxe de $1000\ \text{kg}$ circula a $72\ \text{km/h}$.
- a) Expressa la seva velocitat en $\text{m/s}$.
- b) Calcula la seva energia cinètica.
Energia potencial gravitatòria
Un maó recolzat a terra no representa cap perill, però aquest mateix maó col·locat a l'ampit d'un cinquè pis acumula una capacitat destructiva evident si se subjecta i es deixa anar: quina forma d'energia emmagatzema un objecte pel simple fet d'estar elevat i de quines magnituds depèn?
L'energia potencial es calcula com a $E_p = m \cdot g \cdot h$. Un llibre de $1\ \text{kg}$ està en un prestatge a $5\ \text{m}$ de terra (pren $g = 10\ \text{m/s}^2$),…
L'energia potencial es calcula com a $E_p = m \cdot g \cdot h$. Un llibre de $1\ \text{kg}$ està en un prestatge a $5\ \text{m}$ de terra (pren $g = 10\ \text{m/s}^2$), com es mostra a la figura.
Calcula la seva energia potencial.
Un test de $2\ \text{kg}$ està a la barana d'un balcó, a $1,5\ \text{m}$ de terra (pren $g = 9,8\ \text{m/s}^2$). Calcula la seva energia potencial.
Un test de $2\ \text{kg}$ està a la barana d'un balcó, a $1,5\ \text{m}$ de terra (pren $g = 9,8\ \text{m/s}^2$). Calcula la seva energia potencial.
Un quadre de $4\ \text{kg}$ es penja primer a $2\ \text{m}$ de terra i després es puja a $6\ \text{m}$ (pren $g = 10\ \text{m/s}^2$), com es mostra a la figura. a)…
Un quadre de $4\ \text{kg}$ es penja primer a $2\ \text{m}$ de terra i després es puja a $6\ \text{m}$ (pren $g = 10\ \text{m/s}^2$), com es mostra a la figura.
- a) Calcula la seva energia potencial en cada posició.
- b) Quina relació hi ha entre l'alçada i l'energia potencial? Expressa-la amb els nombres anteriors.
L'energia mecànica: suma de les dues
Una vagoneta de muntanya russa s'atura gairebé del tot al cim més alt, davalla a tota velocitat i torna a frenar mentre remunta el turó següent: quina magnitud global combina a cada instant l'altura i la velocitat de la vagoneta?
Indica quin tipus d'energia mecànica té cada cos i explica per què: a) Un cotxe circulant per l'autovia. b) Una roca a la vora d'un penya-segat. c) Un avió en ple vol.
Indica quin tipus d'energia mecànica té cada cos i explica per què:
- a) Un cotxe circulant per l'autovia.
- b) Una roca a la vora d'un penya-segat.
- c) Un avió en ple vol.
Quin d'aquests dos cossos té més energia mecànica (cinètica més potencial)? Calcula-la per a cadascun (pren $g = 10\ \text{m/s}^2$): a) Una grua de $5\ \text{kg}$ que…
Quin d'aquests dos cossos té més energia mecànica (cinètica més potencial)? Calcula-la per a cadascun (pren $g = 10\ \text{m/s}^2$):
- a) Una grua de $5\ \text{kg}$ que vola a $10\ \text{m/s}$ a $100\ \text{m}$ d'alçada.
- b) Una pedra de $10\ \text{kg}$ en repòs a $300\ \text{m}$ d'alçada.
La figura resumeix la situació:
Un dron de $2\ \text{kg}$ vola a $20\ \text{m}$ d'alçada amb una velocitat de $10\ \text{m/s}$ (pren $g = 10\ \text{m/s}^2$), com es mostra a la figura. a) Calcula la…
Un dron de $2\ \text{kg}$ vola a $20\ \text{m}$ d'alçada amb una velocitat de $10\ \text{m/s}$ (pren $g = 10\ \text{m/s}^2$), com es mostra a la figura.
- a) Calcula la seva energia cinètica.
- b) Calcula la seva energia potencial.
- c) Quina és la seva energia mecànica total?
- d) Si s'atura a l'aire mantenint l'alçària, què passa amb cadascuna d'aquestes energies?
Compte: duplicar la velocitat no duplica l'energia
Un carretó de $2\ \text{kg}$ té una energia cinètica de $100\ \text{J}$. A quina velocitat es mou? Aïlla abans la velocitat a la fórmula de l'energia cinètica.
Un carretó de $2\ \text{kg}$ té una energia cinètica de $100\ \text{J}$. A quina velocitat es mou? Aïlla abans la velocitat a la fórmula de l'energia cinètica.
Un cotxe teledirigit circula a $4\ \text{m/s}$ i la seva energia cinètica és de $40\ \text{J}$. a) Quina és la seva massa? b) Quina energia cinètica tindria si circulés…
Un cotxe teledirigit circula a $4\ \text{m/s}$ i la seva energia cinètica és de $40\ \text{J}$.
- a) Quina és la seva massa?
- b) Quina energia cinètica tindria si circulés a $8\ \text{m/s}$?
Un turisme de $1000\ \text{kg}$ circula a $30\ \text{m/s}$ i un camió de $4000\ \text{kg}$ circula a $15\ \text{m/s}$. a) Calcula l'energia cinètica de cada vehicle. b)…
Un turisme de $1000\ \text{kg}$ circula a $30\ \text{m/s}$ i un camió de $4000\ \text{kg}$ circula a $15\ \text{m/s}$.
- a) Calcula l'energia cinètica de cada vehicle.
- b) Quin té més energia cinètica? T'esperaves aquest resultat?
- c) Explica, fent servir la fórmula, per què la velocitat «pesa» més que la massa en l'energia cinètica.