domingo, 21 de diciembre de 2014

ENERGÍA, TRABAJO Y POTENCIA _ Ejercicios desarrollados


1.  Un auto de una masa de 1000 kg acelera desde 0 hasta 30 m/s en 10 s. Calcula:
a) La energía cinética que ha ganado.
b) La potencia del coche.

Solución



2. Una motocicleta frena y se detiene en 10 m. Mientras se está deteniendo, la fuerza de rozamiento de las ruedas sobre el pavimento es de 400 N. Calcula el trabajo realizado.

Solución

Observación: el Trabajo realizado es negativo.

3.  Arrastramos una caja de materiales por el suelo mediante una cuerda que forma un ángulo de 30º con la horizontal. Si movemos la caja horizontalmente 2 m aplicando una fuerza de 300 N a la cuerda, ¿Cuál es el trabajo realizado?

Solución


4.  ¿Qué altura se debe levantar una bolsa de arroz de 2 kilogramos para que su energía potencial aumente 125 J?

Solución

5.   Una grúa para construcción sube 200 kg hasta 15 m de altura en 20 s. ¿Qué potencia tiene?


Solución

6.   Un joven de 60 kg sube por una cuerda hasta 10m de altura en 6 segundos. ¿Qué potencia desarrolla en la subida?
Solución


7.  Un avión de carga que vuela a 3000 m de altura y a una velocidad de 900 km/h, deja caer un paquete de víveres. Calcular a qué velocidad llega al suelo.

Solución


Por Conservación de la Energía Mecánica  (en los puntos 1 y 2 respectivamente), se tiene:

Simplificando la masa “m”, pues se trata de la misma masa en los dos eventos; se tiene:



8.  Dejamos caer una esfera de 500 g desde una ventana que está a 30 m de altura sobre la calle. Calcula:
a) La energía potencial respecto al suelo de la calle en el momento de soltarla
b) La energía cinética en el momento de llegar al suelo.

c) La velocidad de llegada al suelo.

Solución



 9.  Dejamos caer una roca de 300 g desde lo alto de un barranco que tiene a 40 m de altura hasta el fondo. Calcula:
a) La energía potencial respecto al fondo del barranco en el momento de soltarla.
b) La energía cinética en el momento de llegar al fondo.
c) La velocidad de llegada al suelo.

Solución



10. Se deja caer una piedra de 1 kg desde 50 m de altura. Calcular:

a) Su energía potencial inicial.
b) Su velocidad cuando esté a una altura de 20 m.
c) Su energía cinética cuando esté a una altura de 20 m.
d) Su energía cinética cuando llegue al suelo.


Solución

11. Desde una ventana que está a 15 m de altura, lanzamos hacia arriba una pelotita de béisbol de 500 g con una velocidad de 20 m/s. Calcular:

a) Su energía mecánica.
b) Hasta qué altura subirá.
c) A qué velocidad pasará por delante de la ventana cuando baje.

d) A qué velocidad llegará al suelo.

Solución




12) Desde un globo aerostático “Columbia”, que está a una altura de 3710 m y subiendo con una velocidad ascendente de 10 km/h, se suelta un paquete de medicinas de 80 kg. Calcula:
a) La energía mecánica del paquete cuando llega al suelo.
b) La velocidad a la que el paquete llega al suelo.

                                                             Solución

13) Subimos un carrito de compras de 50 kg por una rampa de 30 m de longitud inclinada 10°. Si no hay rozamiento, calcula:
a)  Etrabajo que hay que hacer para subir el carrito hasta lo alto de la rampa.
b)  La energía potenciaque tendrá el carrito cuando esté arriba.
c)  La velocidad a la que llegará a la parte baja de la rampa el carrito si lo dejamos caer.
 Solución


14. Un ciclista profesional que va a 72 km/h por un plano horizontal, usa su velocidad
para subir sin pedalear por una rampa inclinada hasta detenerse. Si el ciclista más la
bicicleta tienen una masa de 80 kg y despreciamos el rozamiento, calcula
a) Su energía mecánica.

b) La altura hasta la que logra ascender.
                                                           Solución