energia mecanica y potencial

ENUNCIADO
La figura representa un niño realizando un ejercicio de skateboard. Nos proponemos analizar los intercambios de energía que se producen a lo largo de todo el ejercicio, cuando pasa porlos puntos A, B y C. Supondremos también que la masa del niño y su skate es 60 kg


4[m]

3


Vamos a imaginar, en primer lugar, que no hay ningún tipo de rozamiento entre las ruedas y la pista1. El primer ejercicio que proponemos es realizar un análisis del movimiento del niño desde el punto de vista energético:

◦Si suponemos que el niño está en reposo cuando comienza el ejercicio,indica los tipos de energía que posee el niño en los puntos señalados y razona si podrá alcanzar el punto C sin darse impulso adicional. ¿Existe alguna variación en los valores de la energía mecánica,energía cinética y energía potencial a lo largo del recorrido?

◦ ¿Existe alguna relación entre los cambios de energía potencial y de energía cinética entre dos puntos cuales quiera (por ejemplo A yB)?

2. En segundo lugar vamos a hacer algunos cálculos:
◦ ¿Cuáles son los valores de energía potencial, cinética y mecánica del niño + skate en A, B y C?
◦En caso de que no alcanzara el punto Csin impulsarse, ¿Qué altura alcanzaría, y qué energía adicional necesitaría para alcanzarlo?

3. Finalmente, vamos a imaginar que el ejercicio se desarrolla en la Luna, donde la aceleración de lagravedad es de 1.622 m/s2. ¿Qué diferencias observaríamos respecto del ejercicio en la Tierra?


SOLUCIÓN
1. Los tipos de energía que están presentes a lo largo de todo el ejercicio realizado por elniño son:
a) Energía cinética: es la energía que tiene el niño cuando se está moviendo, está asociada a la velocidad en cada momento.
b) Energía potencial: es la que tiene el niño asociada a laposición que ocupa de tal forma que cuanto mayor sea la altura, mayor es su energía potencial.
c) Se llama energía mecánica a la suma de ambas. Esta magnitud tiene una propiedad muy interesante: No...