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Trabajo y energa mecnica

David Alexander Durn Osorio

Colegio CESTE 2013

Soy de las que piensan que la ciencia tiene una gran belleza. Un cientfico en

su laboratorio no es slo un tcnico: Es tambin un nio colocado ante

fenmenos naturales que le impresionan como un cuento de hadas. Marie Curie

1. Explica por qu el trabajo que realiza la fuerza de friccin sobre un cuerpo

en movimiento es negativo, y que significado tiene ese hecho.

2. Para aumentar la energa cintica de unas municiones, un ingeniero propone

aumentar la masa de stas, pero uno de sus colegas plantea que sera ms

efectivo aumentar la velocidad de los disparos. cul de los dos tiene razn?

por qu?

3. Se le aplica una fuerza constante de 180N hacia arriba a un balde de 15 kg,

de forma que se levanta 4m. determine:

A. El trabajo realizado por la fuerza F aplicado para subirlo.

B. El trabajo realizado por el peso sobre balde.

C. La velocidad que alcanzar el balde, si inicialmente estaba en reposo.

4. Un vehculo de 1300kg que viaja a 10m/s, disminuye su velocidad hasta

2m/s, a lo largo de 50m.

A. Calcule el trabajo realizado sobre el vehculo.

B. Determine la fuerza neta que ha actuado sobre el vehculo.

5. Un disco de hockey de 250g, sale disparado sobre el hielo con una

velocidad de 15 m/s, y cuando ha recorrido 30 m su velocidad es de 10 m/s.

determine:

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A. La fuerza neta que acta sobre el disco.

B. El trabajo realizado por la fuerza de friccin sobre el disco.

C. El coeficiente de friccin dinmico entre el disco y el hielo.

D. El tiempo que tarda en detenerse el disco luego de ser lanzado.

E. La distancia que recorrer el disco antes de detenerse desde que fue

lanzado.

6. Dibuje la grfica de la variacin de la energa cintica para una partcula que

inicia su recorrido con movimiento rectilneo uniforme acelerado, y luego se

mueve con velocidad constante.

7. Calcula la energa potencial que posee un libro de 500 gramos de masa que

est colocado sobre una mesa de 80 centmetros de altura.

8. Una bola de 400g est suspendida por una cuerda de 1m del techo de una

casa. Se separa de su posicin de equilibrio hasta que la cuerda forma un

ngulo de 45 grados con la horizontal, y a continuacin se suelta. Calcula la

velocidad de la bola, cuando pasa por la posicin de equilibrio, asumiendo

que dicho punto es el nivel de referencia donde la energa potencial es cero.

9. Demuestre con un ejemplo de cada libre, el principio de la conservacin de

la energa mecnica.

10. Se lanza desde el piso y hacia arriba un cuerpo de 2kg de masa, con una

velocidad inicial de 30 m/s.

A. determine la energa mecnica del cuerpo dos segundos despus de su

lanzamiento.

B. Cunto vale su energa cintica en la altura mxima?

C. Cul es su energa mecnica en el instante en que impacta el piso?

11. Se lanza un proyectil con un ngulo de 30 y una velocidad inicial de 180m/s.

determine:

A. La energa mecnica del proyectil un segundo despus de su lanzamiento.

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B. La energa mecnica del proyectil dos segundos despus de su lanzamiento.

C. La energa mecnica en el punto ms alto y justo al impactar el suelo.

12. Explique por qu el peso es una fuerza conservativa y porque la fuerza de

rozamiento no lo es.

13. Qu es una fuerza disipativa? Si la energa no se crea ni se destruye, sino

que se trasforma, por qu cuando hay fuerzas disipativas la energa

mecnica inicial no es igual a la final? viola este hecho el principio de

conservacin de la energa?