Energía mecánica de un avión en vuelo

, por F_y_Q

¿Cuál es la energía mecánica de un avión que vuela a 8 000 m de altura, con una velocidad de 900 km/h, sabiendo que su masa es de 45 toneladas?


SOLUCIÓN:

Debemos expresar la masa y la velocidad en unidades SI. Hacemos los cambios de unidades:
900\frac{\cancel{km}}{\cancel{h}}\cdot \frac{10^3\ m}{1\ \cancel{km}}\cdot \frac{1\ \cancel{h}}{3,6\cdot 10^3\ s} = 250\frac{m}{s}
45\ \cancel{ton}\cdot \frac{10^3\ kg}{1\ \cancel{ton}} = 4,5\cdot 10^4\ kg
La energía mecánica es la suma de la energía potencial y la energía cinética. La podemos escribir como:
E_M = E_P + E_C = mgh + \frac{1}{2}mv^2
Sustituimos los datos y calculamos:

E_M = 4,5\cdot 10^4\ kg\cdot 10\frac{m}{s^2}\cdot 8\cdot 10^3\ m + \frac{4,5\cdot 10^4\ kg}{2}\cdot 250^2\frac{m^2}{s^2} = \bf 5\cdot 10^9\ J