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TEMA 0 : PROBLEMAS DE REPASO 5 RESUMEN :2ºBACHILLERATO 1 RELACIÓN 5. INTERACCIONES , CAMPOS, TRABAJO , ENERGÍA Y POTENCIA II 1.- Una grúa soporta un cargamento de 500 kg de ladrillos y lo desplaza horizontalmente una distancia de 5 m . En el supuesto de que no existan rozamientos, ¿Qué trabajo realiza la grúa? Sol: W = 0J 2.- Se arrastra por el suelo, con velocidad constante, un cajón de 50 kg . Si el coeficiente de rozamiento es 0,2 ¿Qué trabajo se realiza al desplazarlo 10 m. Sol: W = 980J 3.- Un coche marcha por una carretera horizontal a 36 km/h,(10m/s) se deja en punto muerto. Si su masa es de 600 kg y el coeficiente de rozamiento es 0,5 ¿Qué espacio recorrerá hasta pararse?. ¿Qué trabajo realiza la fuerza de rozamiento? Sol: Δx = 10, 2m WFr = 29988J 4.- Desde una altura de 30 m se lanza verticalmente hacia abajo un proyectil con una velocidad de 100 m/s ¿Qué velocidad llevará cuando se encuentre a 10 m sobre el suelo? 2 Sol: v = 102m / s 5.- Un automóvil de 1425 kg arranca en una pista horizontal en la que se supone una fuerza de rozamiento constante de 150 N . Calcular: a) La aceleración para alcanzar la velocidad de 120 km/h (33,3m/s)en un recorrido de 800 m b) El trabajo realizado por el motor desde la salida hasta alcanzar los 120 km/h c) La potencia media desarrollada por el motor en ese tiempo. 2 Sol: a = 0, 694m / s ; W = 911666, 7J ; P = 19000W 6.- Desde una altura de 200 m se deja caer una piedra de 5 kg a) ¿Con qué velocidad llega al suelo? b) ¿Cuánto valdrá la energía potencial en el punto más alto?(1) c) ¿Cuánto valdrá la energía cinética al llegar al suelo?(2) d) ¿Cuánto valdrá su velocidad en el punto medio de su recorrido?(3) Sol: v = 62, 6m / s ; Ep1 = 9800J ; Ec2 = 9800J ; v3 = 44, 3m / s 7.- Un cuerpo de 10 kg se sitúa en lo alto de una plano inclinado de 30º sobre la horizontal. La longitud del plano es de 10 m y el coeficiente de rozamiento es 0,2. a) ¿Con qué velocidad llega el cuerpo al final del plano? b) ¿Cuánto valdrá la energía potencial del cuerpo al estar en lo alto del plano? c) ¿Cuánto vale el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento? Sol: v2 = 7, 7m / s ; Ep1 = 490J ; WFr = −196J 8.- Dos masas de m1=20 kg y m2=6kg están sujetas por los extremos de una cuerda ligera que pasa por una polea sin rozamiento. La masa de 6 kg apoya directamente en el suelo y la de 20 kg está a 2 m sobre ella. Si se deja el sistema en libertad ¿Con qué velocidad llegará al suelo la masa de 20 kg? (Hacer con cálculos solo de energías) Dato:Ambas masa deben llevar la misma velocidad. Sol: v1 = 4, 6m / s 9.- Con qué velocidad retrocede un fusil de 5kg que dispara un proyectil de 10 g con una velocidad de 200 m/s. Sol: v'1 = −0, 4m / s 10.- Un átomo de uranio se desintegra en dos partes cuyas masas valen m1=2,5·10 relación están las velocidades de ambos fragmentos. Sol: −v'1 = 6·v'2 -26 kg y m2=1,5·10 -25 kg Determinar en qué 11.- a) Qué fuerza constante debe ejercer el motor de un auto de 1500 kg para aumentar la velocidad de 10km/h(2,8m/s) a 50 km/h(13,9m/s) en 8 s b) ¿Cuál será la variación de energía cinética y el trabajo efectuado por la fuerza. c) Calcular la potencia media del motor. Sol: ΣF = 2081, 25N ΔEc = 139027, 5J = W P = 17378, 4W 12.- Sobre un bloque de madera de 2 kg que se encuentra en el comienzo de un plano inclinado de 30º se dispara un proyectil de 100 g con una velocidad de 100 m/s incrustándose en él. Sabiendo que el coeficiente de rozamiento en el plano inclinado es de 0,1 . Calcula la distancia que recorre el bloque sobre el plano. Sol: Δx = 1, 98m 13.- Un cuerpo inicialmente en reposo explota y se divide en tres fragmentos iguales, (1)uno vuela hacia el oeste a 80 m/s , (2)otro hacia el sur a 60 m/s ¿Cuál es la velocidad y dirección con la que sale el tercero(3)? Sol: v'3 = 10m / s α = 36,87º 14.- Una bola de billar que se mueve con una velocidad de 4 m/s pega de refilón a otra bola idéntica en reposo, reduciéndose su velocidad a 2 m/s en una dirección de 60º con la del movimiento original. Calcular la velocidad y la dirección de la segunda bola después del choque. Sol: v2 = 3, 46m / s α = −30º Dep. FYQ www.elmaestrodeciencias.es I.E.S. TREVENQUE
