TAREA 7: TRABAJO, ENERGÍA Y POTENCIA

TAREA 7: TRABAJO, ENERGÍA Y POTENCIA1.- Un bloque de 2.5 kg es empujado 2.2 m a lo largo de una mesa horizontal sin fricción por una fuerza constantede 16 N dirigida a 25° debajo de la horizontal. Encuentre el trabajo efectuado por: (a) la fuerza aplicada, (b) lafuerza normal ejercida por la mesa, (c) la fuerza de la gravedad, y (d) la fuerza neta sobre el bloque.2.- Dos objetos que tienen masas m1 = 10 kg y m2 = 8 kg cuelgan de una polea sin fricción (máquina de Atwood). (a)Determine el trabajo realizado por la fuerza de la gravedad sobre cada objeto por separado cuando la masa de10 kg se desplaza 0.5 m hacia abajo.3.- Si una persona saca de un pozo una cubeta de 20 kg y realiza un trabajo equivalente a 6 kJ, ¿Cuál es laprofundidad del pozo? Suponga que cuando se eleva la cubeta su velocidad permanece constante.-54.- Una gota de lluvia (m = 3.4 x 10 kg) cae verticalmente a velocidad constante bajo la influencia de la gravedady la resistencia del aire. Después de que la gota ha descendido 100 m, ¿cuál es (a) el trabajo realizado por lagravedad y (b) la energía disipada por la resistencia del aire?.5.- Un grupo de perros arrastra un trineo de 100 kg en un tramo de 2 km sobre una superficie horizontal avelocidad constante. Si el coeficiente de fricción entre el trineo y la nieve es 0.15, determine (a) el trabajoefectuado por los perros y (b) la energía perdida debido a la fricción.6.- Una partícula de 0.6 kg tiene una velocidad de 2 m/s en el punto A y una energía cinética de 7.5 J en B ¿Cuál es(a) su energía cinética en A?, (b) ¿su velocidad en B?, (c) ¿el trabajo total realizado sobre la partícula cuandose mueve de A a B?.7.- Un mecánico empuja un auto de masa m desde el reposo hasta alcanzar una velocidad v, efectuando un trabajode 5000 J durante el proceso. Durante este tiempo, el auto se mueve 25 m. Ignore la fricción entre el auto y elcamino, y encuentre: (a) ¿Cuál es la velocidad final, v, del auto?. b) ¿Cuál es el valor de la fuerza horizontalejercida sobre el auto?8.- Una masa de 3.0 kg tiene una velocidad inicial v 0 = (6 i + 22 j) m/s. (a) ¿Cuál es la energía cinética en estetiempo?. (b) Determine el cambio en su energía cinética si su velocidad cambia a (8 i + 4 j) m/s.9.- Una maquina de Atwood soporta masas de 0.2 kg y 0.3 kg. Las masas son mantenidas en reposo una al lado de laotra y después se sueltan. Si se ignora la fricción, ¿cuál es la velocidad de cada masa en el instante en el queambas se han movido 0.4 m?10.- Un bloque de 2 kg de masa se desliza desde el reposo hacia abajo de una pendiente sin fricción de 30° y lodetiene un resorte con k = 100 N/m. El bloque se desliza 4 m desde el punto de partida A hasta el punto dondetoca el resorte, el cual se comprime una distancia adicional x. El bloque queda en reposo en B, ¿cuánto secomprimió el resorte (valor de x)?.

TAREA 7: TRABAJO, ENERGÍA Y POTENCIA11.- Un muchacho arroja una piedra de 0.1 kg formando un ángulo de 45º con la horizontal, consiguiendo alcanzar los20 m de distancia. Hallar a) el momento lineal en el instante inicial y b) las energías cinética y potencial en elpunto más alto de la trayectoria.12.- Desde un acantilado se dispara horizontalmente un proyectil de 2 kg con una velocidad inicial de 100 m/s. Sicuando el proyectil choca contra el mar su velocidad es de 110 m/s, calcular a) la energía mecánica en el puntodel disparo y b) el tiempo que el proyectil permanece en el aire13.- Un marino de 700 N de peso en un entrenamiento básico sube por una cuerda vertical de 10 m a una velocidadconstante en 8 s. ¿Cuál es su potencia?.614.- Sobre un tramo de las Cataratas del Niágara, el agua fluye a razón de 1.2 x 10 kg/s y cae 50 m. ¿Cuántos focosde 60 W pueden encenderse con esta potencia?.15.- ¿Qué trabajo realiza un levantador de pesas que levanta 100 kg a una altura de 2 m?. Compararlo con el trabajorealizado por una persona de 70 kg cuando sube cuatro pisos por la escalera (distancia vertical = 12 m). Si ellevantador de pesas levanta la pesa en 3 segundos y la persona sube los cuatro pisos en 1 minuto y medio,comparar la potencia de ambos movimientos.