Download o1o,qre - IES Sierra Sur

wmf
fHF/
,
./ }*f"\
- I J -Relaciónll : Energía l: Trabajomecánico, energiacinéticay potencial. Entrega :17tOSt2
Dpto. Física y Química Curso: lo Bachillerato de Física y Química
,o1o,qre
IES Sierra Sur-Valdepeñas de Jaén- Fecha: 15-04-2010. Profesor de la asignatura: Antonio Torres Bonilla
Cuestiones: -
,
1.- a) Defina el concepto de trabajo mecánico e indica cuándo el trabajo mecánico es nulo, aunque no lo sea ni la
fuerza ni el desplazamiento.
b) Pon ejemplos de trabajos realizados: b-1) Por una fueza constante. b-2) Por una fuerza variable.
c) ¿Qué trabajo mecánico se realiza cuando se desplaza un cuerpo a velocidad constante sobre una superficie
horizontal sin rozamiento? Justifica tu respuesta. Dato: g = 9,81 ms'2.
d) ¿Qué trabajo mecánico realiza una persona de 60 kg cuando sube a una altura de 10 m? ¿Qué fuerza ejerce?
2.- a) Potencia. b) Demuestra la relación existente entre la potencia, la fuerza y la velocidad.
3.- Energía cinética. Teorema de las fuerzas vivas o teorema dél trabajo-energía cinética o teorema de Leibnitz.
4.- a) ¿Puede ser negativa la energía cinética de un cuerpo? ¿Y la energía potencial gravitatoria?
b) Si la energía cinética de un cuerpo se mantiene constante, cuanto vale el trabajo realizado sobre el cuerpo?
5.- Energía potencial. a) Energía potencial gravitatoria. b) Energía potencial elástica.
6.- Enuncia el principio de conservación de la energía mecánica. ¿Qué es energía mecánica?
7.- a) Si tiras de un resorte, ¿aumenta o disminuye su energía? ¿Qué tipo de energía tiene cuando lo has tensado?
b) S¡ al alargar un muelle su energía potencial elástica es positiva, ¿será negativa al comprimirlo?
Problemas:
8.- Calcula eltrabajo de rozamiento desprendido en forma de calor por un objeto de masa 150 kg que se desliza 12 m
por el suelo de una nave industrial con el gue tiene un coeficiente de rozamiento 02S. ¿Y si el suelo estuviera inclinado
50?
Dato: g = 9,81 ms-2.
9.- La explosión de la pólvora en un fusil origina una fueza constante que actúa sobre el proyectil de 15 g de masa. El
cañón delfusil tiene una longitud de 60 cm y la velocidad de salida del proyectil es de 200 ms'r. Calcula:
La variación de la energía cinética del proyectil.
El trabajo mecánico realizado por la explosión de la pólvora.
Lafueza que actúa sobre el proyectil.
10.- Calcula la energía producida en un año por un parque eólico de 20 MW de potencia media. Expresa el resultado en
kwh.
11.- Un bloque de madera está unido al efremo de un resorte como indica la figura 1.
Contra el bloque de 1 kg se dispara horizontalmente un proyectil de 200 g con una velocidad de 100 ms-l quedando
incrustado en el bloque. Si la constante elástica del muelle vale k = 200 Nm'1 y el coeficiente de rozamiento entre el
bloque y la superficie horizontal es 0,2. Calcula:
a) La velocidad con que inicia el movimiento el sistema bloque-proyectil después del impacto.
b) La longitud que se ha comprimido el muelle.
c) Eltrabajo de la fueza de
Dato: g = 9,81 ms-2.
a)
b)
c)
rozamiento.
(Fig. 1)
proyect¡l
=
12.- Un bloque de 5 kg choca con una velocidad de 10 m/s contra un muelle de constante elástica k = 25 Nm'l, El
coeficiente de rozamiento entre el bloque y la superficie horizontal es 0,2 (Fig. 1).
a) Calcula la longitud que se ha compr¡mido el muelle.
b) Calcula el trabajo de la fuerza de rozamiento.
Dato: g=9,81 ms'2
(Fis. 1)
13.- Calcula gráficamente el trabajo real¡zado por una fuerza que varía de la forma que representa la figura siguiente al
despfazar un móvil a lo largo de los 4 m iniciales.
F (N)
6
x (m)
FQ fa,KsloceJo
rl
ts#tt'ry"rr^i.."1, rtb
"*TfJn:il i S*,mmW
;:*t
ü:
t
lS ,-J¿fE
¡l
#:Ef '
$t"t
'
é,
veJore¡ son
prr¡enüaJa'rer,rlf*tq" ruainüo es n.L pov14{. cosloo:,
*o-'1.*J1 J",J. d,r*l.o h*l^ r,s J¿.h*. ,t ,*p,nu
t-l,l,tT\" fpiti t,
b4 0 tr!l; ,eo.0o^J,
t),
yr,ara
F.o 5o]rteno
c,nn¡nm.ü ,rn
'
rts¿rl-e,
*l¡
1*
I
",x.w.
,..[.
*\..-r.
*.Qera.iu:ag "t ror^rnr.*o .,
"r,
J/ f = p=rnt=,6okt, 1,8t ms-¿:b88,,,6üt, w= f .h = 588,6 N.\0 m = SEg6,!
g.- üe. Q,.^b* J.t*br.
3,- Ve. QiLc¿ J" [r+o
5 apr^n!g".
I
Ñ-lr,
{t
^,¡lo-
¡,ye
en
r,gá
[ro5
.trd\*., no p*lu
J"*.ty,ü*""1
ler ne4Jivq frory*¿
1**[t*
r;ilrnJu
,l
l. xlo.,-dJ ,ri¿ ,1,*J, .úr..{ rnÉ
",JrrÁ".
Je.tferrnac d,.¿tÁ, Er:o e¡..
"*Ohlffff5]"
mf,r,l,
lll';^/
\
,1.
*$
,:,;l'ffi i"#,\H;ll;*'[iu**'üail.oi*.5yr;:;:*!"*-r,'arHlft
IS!=:= l.l5¿.totrtúh-,
t0.- P=Y *> W:P,t=¿0.106w.(sesxx{xr.6¡¡e)=G.3uY?,.10'?'1
'
t
3'600'000l
t
It.- o-¡ €., urt.*ro tu .-*$u .l triUp J" .onsecvcciin l{
z Q,*¡.,¡o*o=o.
[irr-[, 5^
tnuVu :(wr6rm.ü*)v =, v-- Jl--_'v*
r w\ to"leqn
¡¡
ii1"t"
t¿
.
rnr:'=
. o,lKtt
16,,g7 *5-t
m-^ t loo
\K
Psffi:A.Eo.tlW.|;i(.n,tm",^[,*).y"=ir*.t^(i{ttr\^A!r)1t
Srtu*r, ne^:
tt'-
t **f nr¡ne l,¿,6rn bL - 3I
o.)¡.niendo"nc,¡¡nüet
Pc[
=
¿E'.=
¿fo
tlrXl.f ;
I,38vn
,.tF=
"\ Ag : J,
1
\
SB rg cYlo.@_
j *vc.¡ xccs+J&nn3ccl
*I-^ *'-''q'8ltüffi=l-"=o't*
t" i- s. ro¿ -t(zs d"tlq¿ -s.q,ttrc'l =) 10,5.f"t 1,8{rc -¿50t0,
\-x:-t.rr
Lx
l.t*,,a
=-t,BtqebJ
tec.ho*q
5rú*J,t*;X".Í*---. {,1.n t
f3" & bm!"1o
"s
ürr:-4u,¿¿5.
¿1.i¡eo-d¿Lr'ünjul"
Lu"ilülü" ül=
+
=
*#
=
r¿ Nn " I{,r.