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) El trabajo que hay que hacer para subir el carrito hasta lo alto de la rampa.
b) La energía potencial que 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
