Física 1 Clases Tutoría Ejercicio 66

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Guía de física 2do CUATRIMESTRE 2023 
Física 1 Clases Tutoría Ejercicio 66 
Para calcular la energía mecánica de un sistema conservativo en función de la energía potencial y 
cinética, podemos utilizar la siguiente fórmula: 
 
Energía mecánica (E) = Energía potencial (PE) + Energía cinética (KE) 
 
La energía mecánica de un sistema conservativo es la suma de su energía potencial y su energía 
cinética. Un sistema conservativo es aquel en el que la energía mecánica se conserva, es decir, no 
se pierde ni se gana energía mecánica debido a fuerzas no conservativas como la fricción o la 
resistencia del aire. 
 
La energía potencial (PE) es la energía asociada con la posición de un objeto o sistema en un campo 
de fuerza, como la energía gravitacional de un objeto en altura o la energía elástica de un resorte 
comprimido. 
 
La energía cinética (KE) es la energía asociada con el movimiento de un objeto o sistema y depende 
de su masa y velocidad. 
 
Explicación paso a paso: 
 
1. Asegúrate de que todas las unidades estén en el Sistema Internacional (SI) para realizar los 
cálculos correctamente. 
 
2. Conoce el valor de la energía potencial (PE) y la energía cinética (KE) del sistema conservativo. 
 
3. Utiliza la fórmula mencionada para calcular la energía mecánica (E) del sistema. 
 
Un ejemplo: 
 
Supongamos que tenemos una bola de masa 0.5 kg que se encuentra a una altura de 10 metros 
sobre la superficie terrestre. La velocidad de la bola es de 5 m/s. 
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Calcularemos la energía mecánica del sistema: 
 
1. Primero, calculemos la energía potencial (PE) de la bola: 
 
PE = m * g * h 
 
PE = 0.5 kg * 9.81 m/s² * 10 m 
 
PE ≈ 49.05 J 
 
2. Luego, calculemos la energía cinética (KE) de la bola: 
 
KE = 1/2 * m * v² 
 
KE = 1/2 * 0.5 kg * (5 m/s)² 
 
KE = 1/2 * 0.5 kg * 25 m²/s² 
 
KE ≈ 6.25 J 
 
3. Finalmente, sumemos la energía potencial y cinética para obtener la energía mecánica (E) del 
sistema: 
 
E = PE + KE 
 
E = 49.05 J + 6.25 J 
 
E ≈ 55.3 J 
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La energía mecánica del sistema conservativo es aproximadamente 55.3 joules (J). Esto significa 
que en este sistema, la suma de la energía potencial y cinética es constante y se conserva a lo largo 
del tiempo, siempre que no haya fuerzas no conservativas involucradas, como la fricción. La 
energía mecánica total del sistema se puede utilizar para describir el estado energético del objeto 
en su posición y velocidad actuales.