03-Trabajo-Energía - Ejercicios 3 PDF

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Ejercicios 3...

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1-Ejercicio (Agronomía y Veterinaria). Un cuerpo cae libremente partiendo del reposo desde 10 m de altura y llega al piso con una energía cinética de 1000 J. Entonces, a 2 m del piso su energía cinética es: 0J  200 J  400 J  600 J  800 J  1.000 J F

2-Trabajo-Energía cinética. Sobre un carrito de 25 kg se aplica una fuerza ) F de 100 N que forma un ángulo de 37º con la dirección de avance como indica la figura. El carrito se desplaza por un camino horizontal (con rozamiento) a velocidad constante de 15 m/s. a) Realice un diagrama de cuerpo libre del carrito incluyendo todas las fuerzas que actúan y calcule el módulo de cada una de ellas. b) ¿Cuál es el trabajo que realiza la fuerza de rozamiento al transcurrir un minuto de viaje? 3-Trabajo-Energía cinética. Una niña arrastra un carrito de 10 kg, por un camino horizontal, a lo largo de 2 m. La fuerza que hace la niña, que es de 100 N, forma un ángulo de 37º con la dirección de avance del carrito. El carrito parte del reposo y alcanza una velocidad de 3 m/s. a) ¿Cuánto vale el trabajo de la fuerza de rozamiento que el piso ejerce sobre el carrito? b) ¿Cuál es la aceleración media del carrito? 4-Potencia-Energía. Se mantiene encendida una estufa de 300W durante 30 días. Si la energía eléctrica cuesta 8 centavos el kilowatt-hora. ¿Cuánto dinero se ha gastado?  menos de un peso  entre un peso y cinco pesos  entre cinco y diez pesos  entre diez y treinta pesos  entre treinta y cincuenta pesos  más de cincuenta pesos 5-Trabajo-Energía cinética (mejor mecánica). Una caja de 20 kg se desliza 100 m por un plano que forma un ángulo de 37º con la horizontal. Desciende partiendo del reposo y llega a la base del plano con una velocidad de 20 m/s. a) ¿Cuál es el trabajo de la fuerza peso sobre la caja? b) ¿Cuál es el trabajo de la fuerza de rozamiento sobre la caja? 6-Energía mecánica. Una atleta de 50 kg sube corriendo, por una rampa inclinada 30º respecto de la horizontal, a una velocidad constante de 1 m/s. Entonces, al recorrer 20 m, la atleta:  No varió su energía mecánica.  Aumentó su energía mecánica en 5000 J  Aumentó su energía potencial en 10000 J  Aumentó su energía cinética en 25 J  No varió su energía potencial.  Aumentó su energía cinética en 10000 J

37°

7-Energía mecánica. Una grúa eleva 4 m un cuerpo de 1000 kg a velocidad constante de 10 cm/s. Entonces para el cuerpo se cumple que:  Su energía cinética aumenta 5 J.  Su energía mecánica aumenta 5 J.  Su energía mecánica aumenta 40 kJ.  El trabajo de la fuerza peso es +40 kJ.  El trabajo de la fuerza resultante es de 5 J.  El trabajo de las fuerzas no conservativas es cero. 8-Dinámica y Energía mecánica. Una caja de 30 kg se desliza por un plano que forma un ángulo de 37º con la horizontal. Desciende partiendo del reposo y al cabo de 4 segundos llega a la base del plano con una velocidad de 20 m/s. a) Realice un diagrama de cuerpo libre incluyendo todas las fuerzas que actúan sobre la caja y calcule la fuerza de rozamiento entre la caja y el plano (desprecie el rozamiento con el aire). b) ¿Cuál es la variación de la energía mecánica de la caja durante los 4 segundos de viaje? 9-Energía mecánica. Un automóvil asciende por un camino de montaña. Al pasar por un punto A el módulo de su velocidad es 20 m/s: Cuando pasa por un punto B (50 m más alto que A) el módulo de su velocidad es 15 m/s. Se puede afirmar para el automóvil que:  Conserva su energía mecánica.  Disminuye su energía mecánica.  El trabajo de las fuerzas conservativas es nulo.  El trabajo de las fuerzas no conservativas es nulo.  El trabajo de las fuerzas conservativas es positivo.  El trabajo de la resultante es negativo. 10-Energía mecánica. Una niña de 20 kg se desliza por un tobogán partiendo del reposo en el punto superior. Llega a la base del tobogán con una velocidad de 1 m/s. La diferencia de alturas entre el punto superior y la base es de 3 m. Entonces, la niña en la bajada:  conserva su energía cinética.  conserva su energía mecánica.  gana 10 J de energía mecánica.  pierde 10 J de energía mecánica.  pierde 590 J de energía mecánica.  no experimenta trabajo de fuerzas no conservativas. 11-Potencia-Energía mecánica. Un montañista de 80 kg parte del reposo y escala un cerro hasta la cumbre, ubicada a 360 m de altura respecto del punto de partida, demorando una hora para llegar. Entonces, la potencia media desarrollada hasta que llega a descansar en la cumbre vale:  80 Joule  800 Joule  288kJoule  80 Watt  800Watt  288kWatt 12-Energía mecánica. Una caja de 20 kg se desliza por un plano que forma un ángulo de 37º con la horizontal. Desciende partiendo del reposo y al cabo de 5 segundos llega a la base del plano con una velocidad de 20 m/s.

a) Realice un diagrama de cuerpo libre incluyendo todas las fuerzas que actúan sobre la caja y calcule la fuerza de rozamiento entre la caja y el plano (desprecie el rozamiento con el aire). b) ¿Cuál es la variación de la energía mecánica de la caja durante los 5 segundos de viaje? 13-Energía mecánica. Un carrito de 10 kg se desplaza por un camino horizontal en sentido A-B tirado por una soga que forma un ángulo de 37º con la horizontal. La tensión de la soga es de 100 N, la distancia entre A y B es de 5 m y la fuerza de rozamiento entre el plano y el carrito es de 40 N. El carrito parte del reposo desde el punto A. Entonces, al recorrer el tramo A-B:  La fuerza normal que siente el carrito es de 100 N  El carrito conserva su energía mecánica  El carrito conserva su energía cinética  El trabajo de la tensión sobre el carrito es de 500 J  El trabajo del peso del carrito es de 500 J  El carrito aumenta su energía cinética en 200 J ) 37° A 14-Energía mecánica. En el gráfico se representa la energía cinética en función del tiempo de un móvil de 10 kg durante 20 s. Se puede asegurar que:  La energía mecánica se conserva durante los 20 s.  La velocidad disminuye a la mitad durante los primeros 15 s.  El móvil alcanza su altura máxima a los 20 s.  El peso no realiza trabajo durante los 20 s.  El trabajo total sobre el móvil es nulo.  El móvil descendió 40 cm en los 20 s.

B

Ec(J) 40 30 20 10 0

10

20

t(s)...