14) energía mecánica 2
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El documento trata sobre la energía mecánica y el teorema del trabajo y la energía mecánica. Explica que la energía mecánica total de un sistema no se conserva si actúa una fuerza externa, siendo la variación de energía igual al trabajo de dicha fuerza. Luego presenta ejemplos y ejercicios numéricos relacionados con el cálculo del trabajo realizado por fuerzas como la fricción y la gravedad.
14) energía mecánica 2
- 1. Curso : Física Tema : Energía Mecánica II Docente: Ricardo Romero Avilés LOBACHEVSKI – Semestral - 2021 TEOREMA DEL TRABAJO Y LA ENERGÍA MECÁNICA Si sobre el sistema actúa una fuerza externa, la ENERGÍA MECÁNICA no se va a conservar, siendo la variación de dicha energía igual al trabajo desarrollado por la fuerza externa. ENERGÍA MECÁNICA TOTAL (EM) K = 100 N/m 2m/s Liso Piso h PE PG C M E E E E áspero A Nivel de Referencia VA VB B J E A M 500 J E B M 300 A B EXT M M F E E W fK
- 2. Docente: Ricardo Romero Avilés LOBACHEVSKI - Semestral - 2021 (A) (B) Vo = 0 5m/s 3m 4m V = 0 f 10m/s (A) (B) v= 0 6 m/s m m F F 10m/s V = 0 f 20m (A) rugoso v1= 10m/s v2= 5m/s d 30° Vo = 20m/s (B) (A) x (A) V = 0 f 1m 5 m/s PRACTIQUEMOS 1. Hallar el trabajo realizado por el rozamiento, si el bloque de 4 kg es soltado en “A” y llega a “B” con velocidad de 5 m/s. (g=10 m/s2 ). a) 50 J b) -50 c) -60 d) 70 e) -70 2. Si el cuerpo de 6 kg es lanzado en “A” con velocidad inicial de 10 m/s llegando sobre la superficie rugosa sólo hasta una altura de 4 m, hallar el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento. a) -60 J b) 60 c) -40 d) 40 e) -50 3. Determine la cantidad de trabajo realizado mediante F entre A y B, (m=2kg). A) 20 J B) 26 J C) 30 J D) 36 J E) 40 J 4. El bloque de 2 kg es lanzado en “A” con velocidad inicial de 10 m/s y llega a detenerse sobre el plano rugoso luego de recorrer 20 m. Hallar cuánto valió la fuerza de rozamiento en este trayecto. a) 3 N b) 5 c) 6 d) 7 e) 9 5. Determinar la distancia que ha recorrido el bloque de 4kg, si la fuerza de rozamiento tiene un módulo de 10 N, (g=10 m/s2). a) 10 m b) 12 c) 15 d) 20 e) 25 6. Si el cuerpo de 8 kg es lanzado en “A” con velocidad inicial de 5 m/s llegando sobre la superficie rugosa sólo hasta una altura de 1 m, hallar el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento. a) -50 J b) -40 c) -30 d) -20 e) -10 7. El bloque de 4 kg se lanza en (A) y llega hasta (B). Si el rozamiento desarrolla un trabajo de -600J. Hasta qué altura “x” llegó. (g=10 m/s2). a) 1 m b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 8. En forma horizontal, una bala de 100 gr incide sobre una pared vertical con una rapidez de 100 m/s y penetra 10 cm en él. Calcular la fuerza, media que la pared ejerce sobre la bala (g = 10m/s2) a) 5 kN b) 3 kN c) 2 kN d) 7 kN e) 9 kN 9. ¿Cuánto trabajo es requerido para levantar verticalmente un ladrillo de 3 kg partiendo del reposo, hasta una altura de 2 m, de manera que llega a dicha altura con una velocidad de 2 m/s? g=10 m/s2. a) 80 J b) 45 J c) 66 J d) 54 J e) 60 J
- 3. Docente: Ricardo Romero Avilés LOBACHEVSKI - Semestral - 2021 5m A 8m/s 6m B 8m 37° F A 10m/s g B 3m A B 3m 9m N.R A d B liso áspero 4m/s g 10. Determine el trabajo realizado por la fuerza de resistencia de aire (constante) sobre el bloque de 1 kg, para un desplazamiento de 5m, el bloque es soltado en “A”. g = 10m/s2 a) + 18J b) – 18J c) + 20J d) + 15J e) – 20J 11. Calcular el trabajo que realiza la fuerza F para llevar al bloque de 2kg desde la posición mostrada hasta la parte más alta del plano si partió del reposo y llegó con una velocidad de 5m/s. No hay rozamiento. (g=10m/s2 ) A) 140 J B) 145 J C) 148 J D) 150 J E) 160 J 12. Cuando lanzamos con rapidez de 10m/s un ladrillo de 0,5kg tal como se muestra notamos que solamente llega hasta B, ¿Cuánto trabajo realiza la fuerza de rozamiento sobre dicho ladrillo? (g=10m/s2) A) –10J B) –12J C) –15J D) –18J E) –20J 13. Si el trabajo resultante sobre un bloque de 12kg a lo largo de una trayectoria horizontal es 288J y además se sabe que para dicho tramo duplica su rapidez. ¿Qué rapidez final adquiere? A) 2m/s B) 6m/s C) 8m/s D) 4m/s E) 10m/s 14. Qué trabajo realiza la fuerza de rozamiento sobre el bloque de 100kg, cuando este se desliza a través de la superficie curva partiendo del reposo de A y llegando al reposo en B. (g=10m/s2 ) A) -12kJ B) - 3kJ C) +4kJ D) - 4kJ E) - 5kJ 15. Si un resorte mide 30 cm y le aplican una fuerza de tracción y alcanza una longitud de 50 cm. ¿Qué trabajo se hizo sobre dicho resorte? K = 100 N/cm. a) 200 J b) 500 J c) 200 J d) 600 J e) 280 J 16. Por efecto del rozamiento la velocidad de una teja de 1 kg que desliza sobre un piso rugoso horizontal disminuye de 20m/s a 10m/s en un recorrido de 50m. Halle el coeficiente de rozamiento cinético. (g=10m/s2) A) 0,1 B) 0,3 C) 0,5 D) 0,2 E) 0,4 17. Si el pequeño ladrillo sale de la superficie horizontal áspera con la mitad de la rapidez con la cual ingresó. Determine «d», considere uk=0,2 y g=10m/s2 . A) 1m B) 2m C) 3m D) 4m E) 5m 18. Desde el trampolín que está a 10m de la piscina se lanza Nikole. Si se detiene a 5m dentro del agua. ¿Cuál es la fuerza promedio que ejerce el agua, si Nikole es de 55 kg)? (g=10m/s2 ). A) 1650 N B) 1700 N C) 2000 N D) 2100 N E) 2700 N