CENTRO EDUCATIVO SAGRADA FAMILIA DE NAZARETDEPARTAMENTO DE CIENCIAS

FISICAENERGÍA Y EFICIENCIA DE MAQUINAS

DECIMO

1. Una fuerza media de 50 N comprime un resorte hasta una distancia de 8 cm. ¿Cuál es el trabajo realizado por la fuerza de 50 N? ¿Qué trabajo realiza el resorte? ¿ Cuál es el trabajo resultante?

2. ¿Cuál es la energía cinética de una bala de 6 gramos en el instante en que su velocidad es de 190 m/s. ¿Cuál es la energía cinética de una pelota de 9 libras cuando su rapidez es de 40 pies por segundo?

3. ¿ Cuál es el cambio en la energía cinética cuando un apelota de 50 gramos golpe el pavimento a una velocidad de 16 metros por segundo y rebota a la velocidad de 10 m/s?

4. Una carretera de 400 Kg entra sin control en un campo de maíz a una velocidad de 12 m/s y finalmente se detiene. ¿ Cuál fue la magnitud del trabajo realizado por esa carreta?

5. ¿ Qué fuerza media se necesita para incrementar la velocidad de un objeto de 2 kg de 5m/s a 12 m/s en una distancia de 8 metros?

6. Comprueba la respuesta del anterior problema aplicando la segunda ley de Newton.

7. Un proyectil de 25 gramos choca contra un banco de fango y penetra 8 cm antes de detenerse. Calcule la fuerza de detención F si la velocidad de entrada es de 80 m/s.

8. Un bloque de 5 kg reposa sobre una mesa a 130 cm de del piso. Calcula la energía potencial del bloque respecto al piso y b) respecto al asiento de una silla que está a 40 cm del piso y c) el techo, a 3 metros del piso.

9. Un trineo de 20 Kg es empujado bajo una pendiente de 34 grados hasta una altura de 140 metros. Una fuerza de fricción constate de 50 N actúa durante toda esa distancia. Calcule la energía potencial.

10. Una pesa de 18 kg se levanta hasta una altura de 12 metros y después se suelta en caída libre. ¿ Cuáles son la energía potencial, cinética y total en: a) el punto más alto. b) 3 metros sobre el nivel del suelo. C) en el suelo?

11. Un martillo de 3 kg se levanta a una altura de 15 metros y se deja caer. ¿Cuáles son las energías potencial y cinética del martillo cuando ha caído a un punto ubicado a 4 metros del nivel del suelo?

12. ¿ Cuál será la velocidad del martillo del anterior problema justo antes de golpear el suelo?

13. Un trineo de 100 libras se desliza a partir del reposo en la parte mas alta de un plano inclinado a 37 grados. La altura original es de 80 pies. En ausencia de fricción, ¿ Cuál es la velocidad del trineo al llegar al punto más ajo del punto inclinado?

14. Un bloque de 500 gramos se suelta desde la parte más alta de un plano inclinado a 30 grados y se desliza 160 cm hasta llegar al punto más bajo. Una

fuerza de fricción constante de 0.9 N actúa durante toda esa distancia. ¿ Cuál es la energía total en el punto más alto? ¿ Qué trabajo ha realizado la fricción? ¿ Cuál es la velocidad en el punto más bajo?

15. Un carro de 64 libras empieza a subir por un plano inclinado a 37 grados con una velocidad inicial de 60 pies por segundo. Si queda inmóvil después de haberse desplazado una distancia de 70 pies, ¿ Cuánta energía se perdió a causa de la fricción?

16. La correa transportadora de una estación automática levanta 500 toneladas de mineral a una altura de 90 pies en una hora. ¿ Qué potencia se requiere para esto, en caballos de fuerza?

17. Una lancha de carreras debe desarrollar 120 hp para desplazarse a una velocidad constante de 16 pies/ segundo sobre el agua, ¿ Cuál es la fuerza media de resistencia que puede atribuírsele a agua?

18. Un motor de 60 W levanta una masa de 2 kg a una altura de 4 metros en 3 segundos. Calcula la potencia de salida.

19. Cuál es la eficiencia del motor del anterior problema? ¿ Cuál es la potencia de salida?

20. Una maquina de 60 % de eficiencia levanta una masa de 10 kg con una rapidez constante de 3m/s. ¿ Cuál es la potencia de entrada requerida?

Ulpiano Lara CristanchoProfesor de Matemáticas y Física