Curso de Preparación Universitaria: Física Guía de Problemas No 1 ...

Guía de Problemas N o 5: Trabajo y Energía Cinética
Curso de Preparación Universitaria: Física
Guía de Problemas N o 5: Trabajo y Energía Cinética
Problema 1: Sobre un cuerpo que se desplaza 20 m está aplicada una fuerza constante, cuya intensidad es de 500 N, que
forma un ángulo θ$ con la dirección del desplazamiento. Calcular el trabajo realizado por esa fuerza para los siguientes
valores del ángulo θ$. a) θ=0 o , b) θ=45 o , c) θ=60 o , d) θ=90 o , e) θ=120 o , f) θ=180 o .
Problema 2: Tres remolcadores llevan un barco hacia su
dársena, tirando cada uno con una fuerza constante de 3 x
10 5 N en un recorrido de 500 m, como se indica en la
figura. Si la fuerza de rozamiento que ejerce el agua sobre
el barco es de 10 5 N, determinar:
a) La resultante de las fuerzas que actúan sobre el barco.
b) El trabajo que realiza la fuerza resultante. c) El trabajo
que realiza cada una de las fuerzas que actúan. d) La
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suma de los trabajos calculados en c); comparar con el
resultado del inciso b).
Problema 3[*]: Comparar las energías cinéticas de dos cuerpos, A y B, idénticos entre sí salvo en lo mencionado en cada
caso: a) A se mueve en el mismo sentido que B con el doble de velocidad. b) A se mueve hacia la derecha, mientras que B lo
hace hacia la izquierda, con velocidades de igual intensidad. c) A sube verticalmente, mientras que B cae, en un instante en
que sus velocidades son de igual módulo. d) A describe una circunferencia, y B sigue una trayectoria rectilínea, con
velocidades de igual intensidad. e) A cae verticalmente, mientras B se desliza sobre un plano inclinado, en un instante en que
sus velocidades son de igual intensidad. f) Se mueven con velocidades iguales, pero la masa de A es el doble de la masa de B.
Problema 4: Un balde de 15 kg de masa es levantado a una altura de 4 m mediante una fuerza vertical de 180 N.
Determinar: a) el trabajo realizado por la fuerza aplicada. b) el trabajo que realiza la fuerza peso. c) la velocidad final del
balde, si inicialmente estaba en reposo.
Problema 5: Determinar el trabajo que realiza la fuerza que ejerce un señor sobre su portafolios, de 4 kg, en los siguientes
casos que son algunas de las etapas de su viaje: a) Lo sostiene durante media hora mientras espera el colectivo. b) Corre con
él 4 m, con velocidad constante horizontal, para alcanzarlo. c) Lo levanta 1.2 m al entrar al mismo. d) Lo deja en el
portavalijas durante un trayecto de 6 km con aceleraciones y tramos curvos. e) Lo baja en la terminal, caminando por una
rampa de 20 m de longitud, que forma un ángulo de 10º con la horizontal. f) Lo levanta verticalmente 0.5 m con aceleración
constante de 1 m/s 2 , para atajar al perro que viene a \sl saludarlo al llegar a casa.
Problema 6: Claudia pesa 600 N y viaja en una ascensor desde el 4 to piso hasta planta baja. Hallar el trabajo que realiza la
fuerza que hace el piso del ascensor (la normal) sobre ella, en los siguientes tramos de 4 m de longitud cada uno: a) arranque
con aceleración constante de 0.5 m/s 2 . b) descenso con velocidad constante de 2 m/s. c) frenado con aceleración constante
de 0.5 m/s 2 .