Energía mecánica de un avión en vuelo (5258)

, 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:

Debes expresar la masa y la velocidad en unidades SI. Si haces 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} = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{250\ \frac{m}{s}}}

45\ \cancel{ton}\cdot \frac{10^3\ kg}{1\ \cancel{ton}} = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{4.5\cdot 10^4\ kg}}

La energía mecánica es la suma de la energía potencial y la energía cinética. La puedes escribir como:

\color[RGB]{2,112,20}{\bm{E_M = E_P + E_C = m\cdot g\cdot h + \frac{1}{2}m\cdot v^2}}

Sustituyes los datos y calculas:

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} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{5\cdot 10^9\ J}}}