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FÍSICA Y QUÍMICA
1º BACHILLERATO
EJERCICIOS DEL TEMA: ENERGÍA
1.- Razona la certeza o falsedad de la siguiente afirmación. “Si sobre un cuerpo actúa una fuerza de 10 N y se
desplaza 10 m, el trabajo realizado por dicha fuerza es de 100 J”
2.- Para arrastrar un cuerpo de 100 kg por una superficie horizontal se emplea una fuerza constante igual a la
décima parte de su peso y formando un ángulo de 45º con la horizontal. Calcula: a) el trabajo realizado en un
recorrido de 100 m y b) la potencia desarrollada, si el tiempo tardado ha sido de 11 min 49 s.
SOL: a) 7100 J
b) 10,01 W
3.- Una motobomba eleva 500 m3 de agua a un depósito situado a 50 m de altura en una hora y cuarto. Si el
rendimiento de la motobomba es del 80%, calcula: a) el trabajo realizado por la bomba; b) el coste de la operación
si el kW. h cuesta 0,16€; c) la potencia mecánica y la potencia útil de la motobomba (expresa el resultado en
caballos de vapor). DATOS: 1 C.V. = 736 W; dagua = 1000 kg/m3
SOL: a) 2,5.108 J
b) 13,88 €
c) Pmotor= 94,3 CV; Pútil= 75,4 CV
4.- Calcula la fuerza necesaria para detener un vehículo de 800 kg de masa que, cuando va a una velocidad de 36
km/h, se detiene en 50 m. ¿Qué distancia recorrerá hasta pararse cuando vaya a una velocidad de 108 km/h si
aplicamos esta fuerza?
SOL: a) 800 N
b) 450 m
5.- Un vagón de 20 toneladas de masa avanza con un movimiento uniformemente decelerado, sometido a una fuerza
de rozamiento de 6000 N, y al cabo de cierto tiempo se para. Si la velocidad inicial del vagón era igual a 54 km/h.
Calcula: a) el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento hasta que se para; b) la distancia recorrida por el vagón
hasta parase.
SOL: a) -2,25.106 J
b) 375 m
6.- Efectuamos un disparo sobre una pared que ofrece una resistencia constante de 5000 N. La bala, que tiene 30
g de masa, llega a la pared con una velocidad de 600 m/s y sale de ella con velocidad de 400 m/s. Calcula el espesor
de la pared.
SOL: 60 cm
7.- Efectuamos un disparo sobre una pared que ofrece una resistencia constante de 5000 N. La bala, de 30 g de
masa, llega a la pared con una velocidad de 600 m/s y sale de ella con velocidad de 400 m/s. Calcula el espesor de la
pared
SOL: a) 42,8 J
b) 25,6 m/s
8.- Una masa de 5 kg se mueve sobre una superficie horizontal sin rozamiento, con velocidad de 4 m/s y choca
frontalmente con un muelle elástico de masa despreciable y constante elástica de 1000 N/m. Determina la
compresión máxima del muelle y la velocidad de la masa cuando el muelle se ha comprimido 10 cm.
SOL: a) 28,3 cm
b) 3,74 m/s
9.- El objeto de la figura, de 1 kg de masa, pasa por el punto A con una
velocidad de 6 m/s. La masa sigue su movimiento por el plano horizontal hasta
que se para después de haber recorrido 10 m. Calcula: a) la pérdida de energía
debida al rozamiento hasta que la masa llega al punto A; b) el coeficiente de
rozamiento del tramo AB.
SOL: a) -22 J
b) 0,18
10.- Sobre un plano inclinado un ángulo de 30º con la horizontal se lanza hacia arriba y por la línea de máxima
pendiente un cuerpo de masa 100 g con una velocidad inicial de 10 m/s, siendo el coeficiente de rozamiento del
cuerpo con el plano de 0,2. Determina: a) Espacio que recorre el cuerpo por el plano hasta que se para; b) Si
alcanzada la máxima altura, el cuerpo desciende, ¿con que velocidad llega a la base del plano?
SOL: a) 7,42 m
b) 6,95 m/s
11.- Un cuerpo de 10 kg de masa desliza desde lo alto de un plano, de 5 m de longitud, inclinado 30º sobre la
horizontal. A continuación de él hay un plano horizontal. El coeficiente de rozamiento del cuerpo con el plano
inclinado tiene un coeficiente de 0,25 y con el plano horizontal de 0,3. Determina: a) con qué velocidad llega el
cuerpo al plano horizontal; b) ¿Qué distancia recorre el cuerpo sobre el plano horizontal hasta que se para?; c)
Cantidad de energía en forma de calor generada por el rozamiento en todo el trayecto.
SOL: a) 5,3 m/s
b) 4,68 m
c) -249,75 J
12.- Un cuerpo de masa 1 kg, “riza el rizo” en una pista circular vertical de 1 m de
radio. Calcula la mínima energía cinética que tiene que tener en el punto más alto
(B) del trayecto circular y la altura mínima desde la que se debe dejar caer, punto
A, para que describa el rizo. NOTA: se suponen nulos los rozamientos y que el
cuerpo no está enganchado a la pista.
SOL: a) 3,16 m/s
b) 2,5 m
13.- Se comprimen 40 cm de un muelle de constante elástica k = 100 N/m situado sobre un plano horizontal, y de
esta forma se dispara un cuerpo de 0,5 kg. Calcula, si se desprecia el rozamiento, la altura que alcanza el cuerpo en
el plano inclinado.
SOL: 1,6 m
14.- En la figura, la masa m = 2,5 kg se deja caer desde el punto
A y llega al punto C donde se considera que toda la energía
cinética que lleva se la transfiere a un muelle de constante
elástica 1000 N/m. Debido al impacto el muelle se comprime 37
cm. Calcula: a) ¿con qué velocidad llega la masa al punto C?; b)
¿Cuál ha sido la energía perdida por fricción en el recorrido
AC?; c) determina el coeficiente de rozamiento entre A y C,
supuesto constante.
SOL: a) 7,4 m/s
b) -56,55 J
c) 0,1
15.- La figura adjunta muestra un tobogán para bañistas. Dicho
tobogán ha sido construido para que una persona inicialmente en
reposo colocada en la parte más alta, al dejarse caer, abandone el
extremo inferior del tobogán volando horizontalmente. Observamos
que una persona golpea contra el agua 5 m por delante del extremo del
tobogán cuando han transcurrido 0,5 s desde que lo abandonó.
Suponiendo que no hay rozamientos, ¿qué altura tiene el tobogán?
SOL: 6,25 m