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Work and Kinetic Energy

With The Physics Classroom's Work and Kinetic Energy, learners can study energy conservation and transformation, the effect of friction on energy, the direction of velocity and force, and much more ... all without ever getting dizzy or leaving one's seat. Three pre-built track designs can be explored or learners can design their own track. Energy bar charts change in real time. Velocity and force vectors help learners visualize Newton's laws and circular motion principles. This Interactive is the next best thing to actually riding the coaster - and for some, it's even better than riding the coaster.

Users are encouraged to open the Interactive and explore. For a more directed experience, The Physics Classroom has prepared two activity sheets titled Kinetic Energy and Work and Kinetic Energy. The activities were designed with the intent that they would be used by classroom teachers with their classes.

Learners and Instructors may also be interested in viewing the accompanying Notes page. Technical information, teaching suggestions, and related resources that complement this Interactive are provided on the Notes page. View Notes.

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how does the work done on an object affect its kinetic energy

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Physics Simulation: Work and Kinetic Energy

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Pick your conditions - friction or no friction. Pick your force and its direction. Pick an object mass and give it an initial speed (or not). Tap Play and we'll take it from there. Then you study how the work done by the force is related to the kinetic energy the object acquires.

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Using the Interactive

The It's All Uphill Interactive is shown in the iFrame below. There is a small hot-spot in the lower-right corner of the iFrame. Dragging this hot-spot allows you to change the size of iFrame to whatever dimensions you prefer.

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Our It's All Uphill simulation is now available with a Concept Checker. Do the simulation. Then follow it up with the Concept Checker.

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En el simulador se muestra un cuerpo de 1 kg de masa situado en la cercanía de la superficie terrestre, en la que la gravedad es $g = 9.8 m \cdot s^{-2}$

Para bajas altitudes el peso de un cuerpo es constante.

Observa que para desplazamientos horizontales el trabajo realizado es cero porque la fuerza gravitatoria (el peso del cuerpo) y ​​el desplazamiento son perpendiculares entre sí: $$Wg (desplazamiento_horizontal) = 0$$

Si el desplazamiento es vertical podemos usar la ecuación genérica W = FyΔh.

En nuestro caso la fuerza es el peso del objeto y la dirección positiva del eje Y es hacia arriba (opuesta a ⃗g) luego:

$$W_g = (- mg) Δh$$ $$W_g = −mgΔh $$ $$W_g = −mg (h_2 - h_1) $$ $$W_g = mgh_1 - mgh_2$$

La ecuación anterior tiene validez general es decir, se puede aplicar a cualquier movimiento curvilíneo.

También se deduce de la ecuación que el trabajo de peso es independiente del camino y depende solo de las posiciones inicial y final.

Las fuerzas para las cuales su trabajo es independiente del camino y depende solo de la fuerza y ​​la posición inicial y final se denominan fuerzas conservativas.

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En el simulador se muestra un cuerpo de 1 kg de masa situado en la cercanía de la superficie terrestre, en la que la gravedad es $g = 9.8 m \cdot s^{-2}$ Para bajas altitudes el peso de un cuerpo es constante.

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En el simulador se muestra un cuerpo de 1 kg de masa situado en la cercanía de la superficie terrestre, en la que la gravedad es $g = 9.8 m \cdot s^{-2}$

Para bajas altitudes el peso de un cuerpo es constante.

Observa que para desplazamientos horizontales el trabajo realizado es cero porque la fuerza gravitatoria (el peso del cuerpo) y ​​el desplazamiento son perpendiculares entre sí: $$Wg (desplazamiento_horizontal) = 0$$

Si el desplazamiento es vertical podemos usar la ecuación genérica W = FyΔh.

En nuestro caso la fuerza es el peso del objeto y la dirección positiva del eje Y es hacia arriba (opuesta a ⃗g) luego:

$$W_g = (- mg) Δh$$ $$W_g = −mgΔh $$ $$W_g = −mg (h_2 - h_1) $$ $$W_g = mgh_1 - mgh_2$$

La ecuación anterior tiene validez general es decir, se puede aplicar a cualquier movimiento curvilíneo.

También se deduce de la ecuación que el trabajo de peso es independiente del camino y depende solo de las posiciones inicial y final.

Las fuerzas para las cuales su trabajo es independiente del camino y depende solo de la fuerza y ​​la posición inicial y final se denominan fuerzas conservativas.

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En el simulador se muestra un cuerpo de 1 kg de masa situado en la cercanía de la superficie terrestre, en la que la gravedad es $g = 9.8 m \cdot s^{-2}$ Para bajas altitudes el peso de un cuerpo es constante.

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¡Aprende acerca de la conservación de la energía con un patinador! Construye pistas, rampas y saltos para el patinador y ve la energía cinética, la energía potencial y la fricción a medida que se mueve. Mide la velocidad y ajusta la fricción, la gravedad y la masa.

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¡Aprende acerca de la conservación de la energía con un patinador! Construye pistas, rampas y saltos para el patinador y ve la energía cinética, la energía potencial y la fricción a medida que se mueve. Mide la velocidad y ajusta la fricción, la gravedad y la masa.

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Energia mekanikoaren kontserbazioa - Ariketa

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Physics Simulations at The Physics Classroom

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This collection of interactive simulations allow learners of Physics to explore core physics concepts by altering variables and observing the results. This section contains more than 70 simulations and the numbers continue to grow.

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Pulsa Reiniciar y configura el simulador con los siguientes datos:

Recuerda que un cuerpo que está a cierta altura (h) sobre el suelo (en una zona en la que existe gravedad) tiene la posibilidad (el potencial) de realizar trabajo y por ello decimos que tiene energía potencial. Este tipo de energía potencial se llama energía potencial gravitatoria o simplemente energía potencial.

1.- Selecciona la pestaña Barras y pulsa Play. Observa las barras que representan a las energías cinética, potencial y total y explica brevemente tus observaciones.

2.- Pulsa Reiniciar y marca Ver valores y escribe a continuación los siguientes valores:

A.- Energía potencial:

B.- Energía cinética:

C.- Energía total:

3.- Pulsa Play y luego pulsa Pausa para detener el péndulo en la parte más baja de su oscilación (tendras que repetir varias veces hasta consiguirlo). Escribe los siguientes valores:

A.- Energía potencial:

B.- Energía cinética:

C.- Energía total:

4.- Describe brevemente qué se puede decir sobre la energía total del péndulo que se cumpla en cualquier momento.

La observación que acabas de hacer puede expresarse así: "En un sistema cerrado, la energía se puede convertir de una forma a otra, pero la cantidad total de energía sigue siendo la misma". Esto se conoce como principio de conservación de la energía.

5.- Pulsa Reiniciar, selecciona la pestaña Gráfica y marca las casillas Ec y Ep. Pulsa Play y cuando hayan transcurrido 4 s aproximadamente pulsa Pausa.

Observa la gráfica y explica brevemente cuál es la relación entre la energía cinética y la energía potencial.

6.- En la siguiente gráfica con las curvas de energía cinética y potencial para un péndulo, aparecen señalados los puntos A, B y C. Señala en las tres figuras de los péndulos si corresponden a la situación A, B o C.
7.- Si un péndulo comienza con con una energía potencial de 100 J y tiene una altura de 0 m en la parte más baja de su oscilación, ¿cuál será su energía cinética máxima? Explícalo.
Actividad 2: Cálculo de la energía potencial

Pulsa Reiniciar y configura el simulador con los siguientes datos:

1.- Para comenzar selecciona el gráfico de Barras (histograma) y marca Ver valores.
¿Cuál es el valor de la energía potencial?

2.- Teniendo en cuenta que el pivote del que cuelga el péndulo se encuentra a 2 m de altura rellena la columna de altura del péndulo h y a continuación calcula la energía potencial en cada uno de los casos.

m (kg)

l (m)

h (m)

g (m/s²)

Ep (J)

3.- Observando la tabla anterior ¿encuentras algún patrón para deducir la relación entre la energía potencial y los valores de m, h y g?

4.- Representa mediante una ecuación la relación que has encontrado en el apartado anterior y usa el simulador para comprobar su validez.

Ep =

5.- Calcula la energía potencial de un péndulo de 0.7 kg de masa situado a una altura de 0.3 m en un lugar en el que g = 9.8 m/s ². Cuando hagas los cálculos, comprueba tu resultado con el simulador.

Actividad 3: Energía cinética y energía potencial

Configura el simulador con los siguientes datos:

1.- Selecciona la pestaña Barras y marca Ver valores.

A.- ¿Cuál es la altura del péndulo?

B.- ¿Cuál es la energía potencial del péndulo?

C.- ¿Cuál es la energía cinética del péndulo?

2.- Pulsa Play y cuando el péndulo esté en la parte más baja de su oscilación pulsa Pausa.

A.- ¿Cuál es ahora la altura aproximada del péndulo?

B.- ¿Qué energía potencial tiene?

C.- ¿Cuál es su energía cinética?

3.- Recuerda que la ecuación para calcular la Ec es:
$$E_c = \frac{1}{2}m v^2$$
Utiliza esta ecuación para determinar la velocidad del péndulo en la parte inferior de su oscilación.

4.- Pulsa Reiniciar y configura el simulador con los siguientes datos:

En estas condiciones la altura exacta del péndulo es 0.468 m. Intenta calcular este valor lo tú mismo.

Calcula qué velocidad máxima alcanza este péndulo.

# data[].attributes.attachment_link.title
Conservación de la energía en el péndulo

# data[].attributes.attachment_link.description
Pulsa Reiniciar y configura el simulador con los siguientes datos: Recuerda que un cuerpo que está a cierta altura (h) sobre el suelo (en una zona en la que existe gravedad) tiene la posibilidad (el potencial) de realizar trabajo y por ello decimos que tiene energía potencial.