Problema Completo: Caída Libre y Energía
Este ejercicio combina energía cinética y energía potencial en un problema completo de caída libre que verás en exámenes.
Un objeto de 4 kg cae desde una torre de 100 m. Al inicio, su energía potencial es máxima: Ep = (4)(9.8)(100) = 3,920 J. Cuando ha caído 20 m (está a 80 m de altura), su Ep = 3,136 J, su velocidad es 19.8 m/s y su energía cinética es 784 J.
En el momento del impacto, después de caer los 100 m completos, su velocidad final es 44.271 m/s y su energía cinética es 3,920 J. El tiempo total de caída es 4.517 segundos.
Observa algo fascinante: la energía potencial inicial (3,920 J) es exactamente igual a la energía cinética final (3,920 J). Esto no es casualidad - es la conservación de la energía en acción.
💡 Concepto clave: En caída libre, la energía potencial se convierte completamente en energía cinética - la energía total se conserva.