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Universidad Nacional de Ingeniería
U N I
Carrera:
Técnico Superior en Computación
Asignatura:
Física
Tema:
Ejercicios Prácticos de Energía, Trabajo y Potencia.
Integrantes:
Claudia Regina Herrera Sáenz.
Wendy Bonilla
Bernardo Enoc Arce Juárez.
Turno:
Dominical
Fecha:
Domingo 19 de Junio del 2011
Universidad Nacional de Ingeniería
Técnico Superior en Computación
Proyecto de Física
I.
Realice los siguientes ejercicios de acuerdo a lo aprendido y practicado en clases
1. ¿Qué trabajo realiza una fuerza de 325 Newton al arrastrar una caja a través de una distancia
de 55 metros, cuando la fuerza es transmitida por medio de una cuerda de 35° horizontal?
Datos
Ecuaciones
Solución
2. ¿Qué energía cinética alcanzara un cuerpo que pesa 142 kg a los 220 segundos de caída libre?
Datos
Ecuaciones
Solución
3. Un proyectil que pesa 185 kgf es lanzado verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial
de 35 m/s. Se desea saber:
 ¿Qué cambios de energía cinética experimenta el proyectil?
 ¿Qué trabajo se realizo sobre el proyectil mientras actuaba la fuerza sobre él?
 Si el trabajo se realiza sobre una distancia de 14 metros, ¿Cuál es la fuerza total y fuerza
media que actúa sobre el proyectil?
Datos
Ecuaciones
Solución
Negativo porque es
contraria al movimiento.
4. ¿Qué energía cinética alcanzara un cuerpo de masa 1350 kg si posee una velocidad de 140
m/s?
Datos
Ecuaciones
Solución
Nota: No especifica si el movimiento es horizontal o vertical
si es vertical usamos a=g=9.807m/s y calculamos Vf.
5. Un proyectil de 2015 kg de masa es lanzado verticalmente hacia arriba con una velocidad
inicial de 20 m/s.
 ¿Qué energía cinética posee a los 7 segundos?
 ¿Qué energía potencial alcanza en su altura máxima?
Datos
Ecuaciones
Solución
1.
A los siete segundos su Ec es cero porque el tiempo de
vuelo es de 4 segundos. O sea que a los siete segundos
ya ha caído al suelo.
Tiempo de vuelo es dos veces el tiempo de subida
2.
6. Esteban jala un trineo a través de una superficie plana de nieve con una fuerza de 225 N,
mediante una cuerda que forma un ángulo de 35° con la horizontal. Si el trineo avanza 65.3 m,
¿qué trabajo realiza Esteban?
Datos
Ecuaciones
Solución
7. Se jala un trineo de 845 N una distancia de 185 m mediante una cuerda que ejerce una fuerza
de 125 N. ¿qué trabajo realizo?
Datos
Ecuaciones
Solución
8. Calcula es el trabajo necesario para elevar a 20 m de altura un ascensor si el motor produce
una fuerza de 700 N. ¿Cuál es la potencia del motor sabiendo que tarda 10 s en hacer el
recorrido?
Datos
Ecuaciones
Solución
1. Calculo del trabajo
o esta otra
2. Caculo de la Potencia
9. Una grúa levanta un cuerpo de 2500 Kg una altura de 28 m, tardando en ello 20 s. Calcula:
1. El trabajo realizado por la grúa.
2. La potencia desarrollada.
Datos
Ecuaciones
Solución
1. Calculo del trabajo
o esta otra
2. Caculo de la Potencia
10. Un hombre de 70 kg sube a una altura de 20 m. Calcula el trabajo realizado.
Datos
Ecuaciones
Solución
1. Calculo del trabajo realizado
11. Un cuerpo de 200 N se desliza por un plano inclinado de 15 m de largo y 3,5 de alto, calcular:
a) ¿Qué aceleración adquiere?
b) ¿Qué energía cinética tendrá a los 3 s?
c) ¿Qué espacio recorrió en ese tiempo?
Datos
Ecuaciones
Solución
1. Calculo de la aceleración
luego de
3s
2. Calculo de la Ec.
Suponiendo que parte del reposo
12. Un proyectil de 2555 kg de masa es lanzado verticalmente hacia arriba con velocidad inicial de
40 m/s, ¿qué energía cinética posee a los 12 s? y ¿qué energía potencial tendrá al alcanzar la
altura máxima?
Datos
Ecuaciones
Solución
1. Calculo de la Energía cinética
A los siete segundos su Ec es cero porque el
tiempo de vuelo es de 8.1574 segundos. O sea
que a los doce segundos ya ha caído al suelo.
2. Caculo de la energía potencial
13. Un cuerpo de 150 g de masa se lanza hacia arriba con velocidad inicial de 400 m/s, calcular:
a) La energía cinética inicial.
b) La energía cinética a los 5 s de caída.
Datos
Ecuaciones
Solución
a) energía cinética inicial
Acá la
y
es positivo porque está, en caída libre.
b) energía cinética a los 5 s de caída
14. Un carrito de 1210 kg de masa se mueve con una velocidad de 8.5 m/s, calcular:
a) La energía cinética si debe subir una pendiente.
b) La altura que alcanzará.
Datos
Ecuaciones
Solución
a) Energía cinética inicial
b) La altura que alcanzara es:
15. Una persona sube una montaña hasta 2000 m de altura, ¿cuál será su energía potencial si pesa
750 kg?
Datos
Ecuaciones
Solución
16. Un cuerpo de 40 kg de masa cae por un plano inclinado que forma con la horizontal un ángulo
de 20°. ¿Cuál será su energía cinética luego de recorrer 18 m sobre el plano si partió del
reposo?
Datos
Ecuaciones
Solución
1. Calculo de la aceleración
De esta ecuación
Calculamos las componentes
de la velocidad tanto en el eje
X como en el eje Y
17. Un cuerpo de 150 kg de peso se halla en el punto más alto de un plano inclinado de 20 m de
largo y 8 m de alto. Determinar:
a) La energía potencial en esa posición.
b) La energía cinética si cae al pié de esa altura.
c) La energía cinética si cae al pié deslizándose por la pendiente.
20m
8m
Datos
Ecuaciones
Solución
a) La energía potencial en esa posición.
b) La energía cinética si cae al pié de esa altura.
c) La energía cinética si cae al pié deslizándose por
la pendiente.
18. Un proyectil de 123.03 kg de peso atraviesa una pared de 20 cm de espesor, si llega a ella con
una velocidad de 600 m/s y reaparece por el otro lado con una velocidad de 400 m/s, ¿cuál es
la resistencia que ofreció el muro?
Datos
Ecuaciones
Solución
Este es el trabajo realizado por la bala para atravesar
el muro.
Para que la bala atraviesa la pared, primero tiene
que rompe la fuerza de adhesión que tiene las
moléculas del muro, es decir que se origina una
fuerza de rozamiento con la dirección del
movimiento pero de sentido contrario que frena
la bala disminuyendo su velocidad y por lo tanto
su energía cinética.
Así la resistencia que ofreció el muro es de
19. Que fuerza media se requiere para que un objeto de 1320 kg aumente su velocidad de 125m/s
a 342 m/s en una distancia de 8m.
Nota: Verifique la respuesta calculando primero la aceleración.
Datos
Ecuaciones
Solución
La fuerza media necesaria tiene que ser de:
20. En un campo de tiro se dispara una bala de 5 gr con una velocidad de 875m/s, se pide:
 Encuentre la energía cinética en la bala.
 ¿Qué trabajo se realizó sobre la bala si su velocidad inicial es igual a cero?
 Si el trabajo se realiza a una distancia de 8m, cual es la fuerza total y media de la bala.
Datos
Ecuaciones
Solución
a) Energía cinética en la bala
b) Trabajo si su V inicial es cero
c) Fuerza total y media.
.
21. Una pelota de béisbol de 0'15 kg de masa se lanza a 30 m/s.
 ¿Cuál es su energía cinética?
 Si es lanzada por un hombre que ejerce sobre ella una fuerza constante en una distancia
de 1'5 m, ¿qué fuerza ejerce el hombre?
Datos
Ecuaciones
Solución
a) Energía cinética de la pelota
22. Una pelota de béisbol se lanza desde el centro del campo hasta la segunda base y su velocidad
disminuye desde 20 m/s hasta 15 m/s. Si su masa es de 0.15 kg, ¿cuánta energía ha perdido
debido a la resistencia del aire?
(Suponer que la altura final es la misma que la altura inicial)
Datos
Ecuaciones
Solución
a) Energía cinética que ha perdido la pelota
23. Un palo de golf golpea una pelota en reposo sobre el césped. Ambos permanecen en contacto
una distancia de 2 cm. Si la pelota adquiere una velocidad de 60 m/s, y si su masa es 0.047 kg,
¿cuál es la fuerza media ejercida por el palo?
Datos
Ecuaciones
Solución
a) Energía cinética que ha perdido la pelota