Sean los siguientes términos :
Energía cinética = Ec
Energía potencial = Ep
Energía mecánica = Em
Velocidad = V
Masa = m
altura = h
gravedad = g = 10 m / s²
Se define :
Em = Ec + Ep
Ec = m * V² / 2
Ep = m * g * h
Ley de la conservación de la energía :
Energía mecánica final es igual a la energía mecánica inicial, es decir :
Emf = Emi
a) Si se deja caer, entonces : V = 0
Emi = Eci + Epi
Emi = 72 * 0² / 2 + 72 * 10 * 3.
25 = 2340 Joules
Justo en el momento de llegar al agua h = 0
Emf = Ecf + Epf
Emf = 72 * V² / 2 + 72 * 10 * 0
Emf = 36 * V²
Por conservación de la energía :
36V² = 2340
V² = 65
V = 8.
062 m / s
b) Si se lanza hacia arriba a 2.
5 m / s, procedemos similar como en a)
Emf = Emi
72 * V² / 2 + 72 * 10 * 0 = 72 * (2.
5)² / 2 + 72 * 10 * 3.
25
36V² = 2565
V² = 71.
25
V = 8.
4410 m / s
c) Si se lanza hacia abajo a 2.
5 m / s , la energía cinética será la misma ya que la energía cinética no depende de la dirección de la velocidad sino del valor.
Emf = Emi
72 * V² / 2 + 72 * 10 * 0 = 72 * (2.
5)² / 2 + 72 * 10 * 3.
25
36V² = 2565
V² = 71.
25
V = 8.
4410 m / s.