PRÁCTICA DE ENERGÍA

PROBLEMA 1

• 1. Un atleta de 55,0 kg que práctica el salto con garrocha debe pasar la valla a una altura de H =5,5 m del suelo. El atleta parte del reposo sobre una pista horizontal y se acelera manteniendo su centro de masa a h = 1 m del suelo. Suponiendo que logra convertir toda la energía cinética en energía potencial. Calcule:

• 1.1. La energía potencial con respecto a su centro de masa en el momento que supera la valla.

• 1.2. La magnitud de la velocidad de su centro de masa en el momento que despega del suelo

• 1.3. La energía que consumen los músculos para realizar el trabajo neto si la eficiencia promedio de los músculos es de un 30 %

FIGURA DELPROBLEMA 1

PROBLEMA 2

2. En el salto de altura sin garrocha .Si el centro de masa de un atleta de 60 kg se eleva a 2,10 m y cruza la barra a una velocidad de 0,70 m/s. Calcule:

• 2.1. La energía mecánica en el momento que cruza la barra.

• 2.2. La energía mecánica en el momento que va a despegar del suelo.

• 2.3. La velocidad mínima con que debe despegar del suelo.

FIGURA DEL PROBLEMA 2

PROBLEMA 3

• 3 Un hombre de 70 kg se deja caer libremente desde cierta altura y al llegar al suelo flexiona sus rodillas hasta lograr detenerse para no lastimarse .Si en el instante que llega al suelo tiene una rapidez de 7,67 m/s y logra detenerse en un tiempo de 0,25 s. Calcule:

• 3.1. El trabajo neto que se requiere para que se detenga una vez que toca el suelo

• 3.2. La potencia necesaria para frenar hasta detenerse• 3.3 El rendimiento de los músculos de las piernas si

para frenar el cuerpo consumen 6770,04 J de energía interna.

FIGURA DEL PROBLEMA 3

PROBLEMA 4

• 4. Una chica consume 8,4 x10 J (2000 Calorías alimenticias) de energía al día sin variar su peso. Calcule:

• 4.1. La potencia media que desarrolla en un día.

• 4.2. La velocidad metabólica si el rendimiento de su cuerpo es de un 25 %

• 4.3. Qué potencia desarrolla la chica cuando está nadando si su velocidad metabólica se eleva hasta 661,18 W.

PROBLEMA 5

• 5. Una mujer de 60 kg sube corriendo una escalera vertical en 20 s con una rapidez media de 0,75 m/s. Calcule:

• 5.1. El trabajo efectuado contra la gravedad • 5.2. La potencia desarrollada para subir • 5.3. La rapidez de consumo de energía si su

organismo tiene un rendimiento del 15 %

PROBLEMA 6

• 6.Un estudiante mientras duerme tiene una velocidad metabólica de 75 W y se conoce que por cada litro de oxígeno consumido se libera en promedio una energía de 2x10J. Calcule:

• 6.1. La velocidad de consumo de oxígeno en ( Litros / minutos ) del estudiante durante el sueño.

• 6.2. La velocidad metabólica del estudiante cuando está realizando un examen si consume 0,69 litros / minuto de oxígeno.

• 6.3. El rendimiento de su organismo mientras hace deporte, si de los 20 000 J. de energía que recibe por cada litro de oxigeno consumido solo convierte 4400 J en trabajo aplicado.

PROBLEMA 7

• 7. Un hombre de 70 kg sube corriendo un tramo largo de escaleras en 4,0 segundos. La altura vertical de las escaleras es 4,5 m. Calcule:

• 7.1. La rapidez media con que sube la escalera.• 7.2. La potencia desarrollada por la persona.• 7.3. La energía necesaria para subir la escalera.