Respuesta :
a) Energía potencial gravitatoria en el suelo:
Para calcular la energía potencial gravitatoria (Ep) de la pelota en el suelo, podemos usar la siguiente fórmula:
- Ep = mgh
Donde:
- m es la masa de la pelota (en kg)
- g es la aceleración debida a la gravedad (aproximadamente 9.8 m/s²)
- h es la altura de la pelota (en metros)
En este caso, tenemos:
- m = 0.45 kg
- g = 9.8 m/s²
- h = 0 m (ya que la pelota está en el suelo)
Sustituyendo los valores en la fórmula, obtenemos:
Ep = (0.45 kg) * (9.8 m/s²) * (0 m)
Ep = 0 J
b) Energía de la pelota cuando alcanza 10 m/s:
La energía de la pelota cuando alcanza 10 m/s se compone de dos tipos de energía: energía potencial gravitatoria (Ep) y energía cinética (Ec).
Energía potencial gravitatoria (Ep):
Para calcular la energía potencial gravitatoria (Ep) cuando la pelota alcanza una altura de 4 m, podemos usar la misma fórmula que antes:
Ep = (0.45 kg) * (9.8 m/s²) * (4 m)
Ep = 18.48 J
Energía cinética (Ec):
La energía cinética (Ec) de la pelota se puede calcular utilizando la siguiente fórmula:
- Ec = (1/2) * mv²
Donde:
- m es la masa de la pelota (en kg)
- v es la velocidad de la pelota (en m/s)
En este caso, tenemos:
- m = 0.45 kg
- v = 10 m/s
Sustituyendo los valores en la fórmula, obtenemos:
Ec = (1/2) * (0.45 kg) * (10 m/s)²
Ec = 22.5 J
Energía total:
La energía total de la pelota cuando alcanza 10 m/s es la suma de su energía potencial gravitatoria (Ep) y su energía cinética (Ec):
Energía total = Ep + Ec
Energía total = 18.48 J + 22.5 J
Energía total = 40.98 J