Física_2do _Curso_Plan_Común_Energia_Cinetica_y_Potencial

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CURSO: 2° Bachillerato Científico y 1° Bachillerato Técnico. 
 CAPACIDAD: Resuelve problemas sobre energía. 
 TEMA: Energía y sus transformaciones: Energía Potencial, cinética y mecánica. 
INDICADORES: 
❖ Distingue los conceptos entre energía cinética y energía potencial. 
❖ Interpreta el concepto de energía mecánica 
❖ Aplica correctamente la ecuación de energía potencial en la resolución de problemas. 
❖ Utiliza correctamente la ecuación de energía cinética en la resolución de problemas. 
Observación: Queda a criterio del docente agregar más indicadores y/o aumentar puntaje (1 punto 
por indicador). 
ACTIVIDADES: 
1- COMPLETA LOS ESPACIOS EN BLANCO. 
a- La. ………………………de un cuerpo es la energía asociada al movimiento que pueda tener dicho 
cuerpo respecto de otro, que se toma como sistema de ………………………………………………………………. 
b- La energía potencial de un sistema es ……………………………………………………………… tal que a distintas 
separaciones entre las partes del sistema …………………………………………………………………………………… 
c- La energía potencial puede ser ……………………………………………………………………………………………………. 
d- Se llama energía mecánica a.............................................................................................................. 
2- RESUELVE CORRECTAMENTE LOS SIGUIENTES PLANTEAMIENTOS. 
1) Un cuerpo de 20 kg de masa se encuentra a una altura de 6 metros en relación al suelo, siendo 
g= 9,8 m/s2, calcula la energía potencial del cuerpo. 
2) Un punto material de 40 kg de masa posee una energía potencial de 800 J en relación al suelo. Siendo 
g= 10 m/s2, calcula a qué altura del cuerpo se encuentra y cuál es su energía mecánica total. 
3) Un resorte cuya constante elástica es k= 600 N/m posee una energía potencial elástica de 1200J. 
Calcula su deformación. 
4) ¿Cuál es la energía cinética de un cuerpo de 8 kg de masa en el instante en que su velocidad es 
de 72 Km/h? (Observación: la velocidad se debe pasar a m/s se divide por 3,6) 
Física Plan Común 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5) Se lanza un cuerpo de 10 kg verticalmente hacia arriba con una velocidad de 30 m/s. Adoptando 
g= 10 m/s2, calcula la energía cinética del cuerpo a los 5 segundos. 
 Observación (Recurrir a tiro vertical V=Vo - g.t) para saber la velocidad a los 5s. 
6) Cae un cuerpo de 2 kg desde una altura de 8m, considerando g= 10m /s2 . Calcula: 
a) La energía cinética a mitad de del trayecto de caída sabiendo que su velocidad en ese instante 
es 4√5 m/s. 
b) La energía potencial en el mismo punto que el ítem a. 
c) La energía mecánica total. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
¡Resuelve con ayuda de tu profe! 
 
¡A crear! 
V. Formula y resuelve un problema sobre energía mecánica. 
 
Preguntas de 
Metacognición 
¿Qué 
aprendí 
hoy? 
¿Qué me 
gustó del 
contenido? 
 ¿Qué 
dificultades 
tuve para la 
realización de 
la tarea? 
¿Cómo superé 
las 
dificultades? 
¿Quién me 
ayudó con 
la tarea? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MEDIOS DE VERIFICACIÓN: Queda a criterio del docente los medios de verificación que utilizará. 
PUNTAJE: 4 puntos. 
Bibliografía: 
❖ Bonjorno, J.(2005). Física Volúmen Único. FTD S.A. San Paulo. Brasil. 
❖ Carrasco, J. y otros.(2016). Física y Química. 4° ESO. Valencia. España. 
 
 Puedes ver más información puedes visitar los siguientes enlaces: 
❖ https://curiosoando.com/cual-es-la-diferencia-entre-energia-cinetica-y-energia-potencial 
 
❖ https://es.khanacademy.org/science/physics/work-and-energy/work-and-energy-
tutorial/v/introduction-to-work-and-energy 
❖ https://es.khanacademy.org/science/physics/work-and-energy/work-and-energy-
tutorial/v/work-and-energy-part-2 
❖ https://es.khanacademy.org/science/physics/work-and-energy/work-and-energy-
tutorial/v/conservation-of-energy 
 
 Además, puedes visitar el siguiente canal: 
❖ https://www.youtube.com/channel/UCVA8gEKEmC0P2xytREnqs9w?view_as=subscriber 
 
Información Básica 
Mba’éichapa hina! ¿Espero que estés bien, hoy quiero que hablemos 
de energía, especialmente de la energía potencial, de la energía 
cinética y la energía mecánica, te parece? 
 
Energía 
 Bien, voy a ir aclarándote tus interrogantes, mira el gráfico: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente:https://curiosoando.com/cual-es-la-diferencia-entre-energia-cinetica-y-energia-potencial 
https://es.khanacademy.org/science/physics/work-and-energy/work-and-energy-tutorial/v/introduction-to-work-and-energy
https://es.khanacademy.org/science/physics/work-and-energy/work-and-energy-tutorial/v/introduction-to-work-and-energy
https://es.khanacademy.org/science/physics/work-and-energy/work-and-energy-tutorial/v/work-and-energy-part-2
https://es.khanacademy.org/science/physics/work-and-energy/work-and-energy-tutorial/v/work-and-energy-part-2
https://es.khanacademy.org/science/physics/work-and-energy/work-and-energy-tutorial/v/conservation-of-energy
https://es.khanacademy.org/science/physics/work-and-energy/work-and-energy-tutorial/v/conservation-of-energy
https://www.youtube.com/channel/UCVA8gEKEmC0P2xytREnqs9w?view_as=subscriber
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 En primer momento la niña sostiene la pelota y está a cierta altura, en ese momento la pelota 
tiene una energía acumulada, estando quieta, a esa energía se le denomina potencial; en el segundo 
momento la lanza al vacío, en ese momento la pelota ya está en movimiento y trae consigo una 
energía, y a ésta se llama cinética, en función a lo que viste, te diré las definiciones de cada una de 
las energías: 
 
 La energía cinética Ec, es la que tienen los cuerpos o sistemas en virtud de su movimiento 
respecto de otros, y por lo tanto su valor es relativo, depende del sistema de referencia que 
escojamos, como puede razonarse con numerosos ejemplos. 
 
 Así, la energía cinética de una maleta que se desprende del portaequipaje de un vagón de tren 
que circula a gran velocidad, no es la misma respecto de un pasajero que respecto de una persona 
parada cerca de la vía (si le cae encima a uno u otro producirá distintos cambios en ellos). Cuanto 
mayor es la velocidad, mayor es la energía cinética. 
 
 La energía potencial Ep, está relacionada con la disposición relativa de todas las partes de un 
sistema, es decir con su configuración, no existiendo energía potencial si no hay ninguna fuerza 
entre dichas partes. Asociada a la energía potencial existe siempre una fuerza llamada fuerza 
conservativa (porque gracias a ella se puede “almacenar” o “conservar” energía). La fuerza 
gravitatoria y la fuerza elástica son dos ejemplos de fuerzas conservativas (las fuerzas de fricción, 
en cambio, son no conservativas). 
“La energía cinética de un cuerpo es la energía asociada al movimiento que pueda tener dicho 
cuerpo respecto de otro, que se toma como sistema de referencia” 
 
“La energía potencial de un sistema es la energía que éste almacena debido a que dentro de él 
existe una fuerza (gravitatoria, elástica.) tal que a distintas separaciones entre las partes del 
sistema corresponde diferente capacidad para realizar cambios. La energía potencial puede ser 
gravitatoria o elástica” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 A cada configuración particular del sistema le corresponde un valor de la energía potencial. Así, la 
energía potencial gravitatoria correspondiente al sistema formado por la Tierra y una piedra, por 
ejemplo, tomará distintos valores dependiendo de la altura a que se encuentre dicha piedra, de 
forma que, a mayor altura, mayor será la energía potencial (más capacidad para realizar cambios). 
 
Las unidades de medidas de las energías potencial y cinética en el SI es Joule(J), en el sistema 
cegesimal es Ergios (Erg) y en el sistema Técnico es Kilográmetro (Kgm). 
ECUACIONES MATEMÁTICAS 
 
𝐸𝑚𝑡 = 𝐸𝑐𝑧 + 𝐸𝑝𝑧 𝐸𝑚𝑡 = 𝐸𝑐𝑚á𝑥 = 𝐸𝑝𝑚á𝑥 𝑃 = 𝑚.𝑔 
DONDE: 
P,es el peso. x, es la deformación. Ecz, es la energía cinética en un punto dado. 
m,es la masa. V, es la velocidad. Emt, es la energía mecánica total. 
g,es la gravedad. Ep, es la energía potencial. Epmáx, es la energía potencial máxima. 
h,es la altura. Ec, es la energía cinética. Ecmáx , es la energía cinética máxima. 
K, es la constante 
elástica. 
Epz, es la energía potencial en 
un punto dado. 
 
 
 Energía 
 Energía cinética 𝑬𝒄 =
𝒎. 𝑽𝟐
𝟐
 
 
 
Energía 
potencial 
 
Energía 
potencial 
elástica 
 𝑬𝒑𝑬𝒍á𝒔𝒕𝒊𝒄𝒂 = 
𝒌𝒙𝟐
𝟐
 
 
 
Energía 
potencial 
gravitatoria 
 𝑬𝒑 = 𝒎. 𝒈. 𝒉 
 
“Se llama energía mecánica de un sistema a la suma de su energía cinética y su energía 
potencial (elástica y/o gravitatoria). Así, por ejemplo, el sistema formado por una piedra que 
cae desde una cierta altura y la Tierra, es un sistema que tiene energía mecánica (suma de la 
energía cinética y de la potencial gravitatoria).” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ejemplos 
Ahora tu pregunta será ¿Cómo y dónde se aplican estas ecuaciones? 
Bien, te explico; supongamos que la pelota que sostiene la niña en la gráfica 
tenga una masa de 0,4 kilogramos, y que la altura donde se encuentra sea de 
1,8 metros y que la gravedad considerada 10 m/s2 ¿Cuál será la energía 
potencial que posee?, para resolverlo mira los pasos que debemos seguir: 
Datos Ecuación y Solución Respuesta 
m= 0,4 kg 
h=1,8 m 
g=10 m/s2 
Ep=? 
𝐸𝑝 = 𝑚. 𝑔. ℎ 
𝐸𝑝 = 0,4.10.1,8 
𝑬𝒑 = 𝟕, 𝟐 𝑱 
La energía potencial que posee es 
7,2 J. 
 
● Te sigo mostrando, ahora supongamos que según la gráfica la 
pelota caiga y llega a mitad del trayecto de caída con una 
velocidad de V=3√2 m/s, considerando los datos de masa, 
altura y gravedad del problema anterior ¿Cuál será la energía 
cinética en ese punto, ¿cuál será la energía potencial en ese 
punto y cuál será la energía mecánica total? para resolverlo, 
mira los pasos que debes seguir: 
Datos Ecuación y Solución Respuesta 
m= 0,4 Kg 
h=1,8 m 
1
2
h = 0,9 m = z 
g= 10 m/s2 
V=3√2 m/s 
Ecz = ? 
Epz = ? 
EMt = ? 
𝐸𝑐 =
𝑚. 𝑉2
2
 
𝐸𝑐 =
0,4. (3√2 )2
2
 
𝑬𝒄𝒛 = 𝟑, 𝟔 𝑱 
𝐸𝑝 = 𝑚. 𝑔. ℎ 
𝐸𝑝 = 0,4.10.0,9 
𝑬𝒑𝒛 = 𝟑, 𝟔 𝑱 
La energía cinética a mitad 
del trayecto de caída(z) es de 
3,6 J, la energía potencial en 
ese mismo punto es de 3,6 J 
y la energía mecánica toral 
es de 7,2 J 
𝐸𝑚𝑡 = 3,6 𝐽 + 3,6 𝐽 
𝑬𝒎𝒕 = 𝟕, 𝟐 𝑱 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pero recurriendo a: 
𝐸𝑚𝑡 = 𝐸𝑐𝑚á𝑥 = 𝐸𝑝𝑚á𝑥 
también se puede calcular utilizándola así: 
𝐸𝑚𝑡 = 𝐸𝑝𝑚á𝑥 
por ejemplo, que reemplazando resulta: 
𝐸𝑚𝑡 = 𝑚. 𝑔. ℎ 
es decir: 
𝐸𝑚𝑡 = 0,4.10.1,8 
𝑬𝒎𝒕 = 𝟕, 𝟐𝑱 
 
 
Te muestro otro ejemplo: 
 Un resorte cuya constante elástica es K= 400 N/m se comprime 0,05 m. ¿Cuál es su energía potencial 
elástica?, para resolver seguimos los siguientes pasos: 
 
Datos Ecuación y Solución Respuesta 
K= 400 N/m 
X= 0,05 m 
Ep Elástica =? 
𝐸𝑝𝐸𝑙á𝑠𝑡𝑖𝑐𝑎 = 
𝑘𝑥2
2
 
𝐸𝑝𝐸𝑙á𝑠𝑡𝑖𝑐𝑎 = 
400. (0,05)2
2
 
𝑬𝒑𝑬𝒍á𝒔𝒕𝒊𝒄𝒂 = 𝟎, 𝟓 𝑱 
Su energía potencial es 0,5 J 
¡Ikatukuaáma kyre'ỹme reñepyrũ remba'apo! 
Tembiapo nahesakãiva, mbo'ehára nepytyvõta. 
Debes demostrar lo que aprendiste realizando las actividades propuestas, si tienes 
dudas tu profe está siempre pendiente de ti, comunícate. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ficha Técnica 
Docente Responsable del Contenido: Prof. Lic. Fredy David Gómez Leguizamón. 
Docentes Responsables de la Revisión y Ampliación: Prof. Lic. Ernesto Ramón Colmán González/ 
Prof. Rossana Soledad González Figueredo/ Prof. Lic. Ramona González Vallejos (CPEB – FaCEN – UNA). 
Docente Responsable de Evaluación de los Aprendizajes: Lic. Edelio Joel Ramírez Santacruz. 
Docente responsable de la Edición Final: Prof. Lic. Simón Francisco Ruíz Díaz Vicézar. 
Docente responsable de la Revisión de Estilo: Prof. Mg. Ramona Soledad Jara Mareco. 
Avatar: Alumnos del 3° BTI del Col. Nac. E.M.D. Mariscal Francisco Solano López de Caaguazú 
Coordinación del Área de Física: Prof. Lic. Simón Francisco Ruíz Díaz Vicézar (BECAL – Colombia 01). 
 Coordinación General de Ciencias Básicas: Lic. María Cristina Carmona (BECAL – Colombia 01). 
 
 
 
 ¡Invitación para los interesados! 
 
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