1) Qué trabajo realiza una fuerza de 15 N, cuando desplaza un cuerpo 13 m en la dirección en que se aplicó? 2) Un hombre empuja 5m una caja, aplicándole una fuerza horizontal de 45N. Si la fuerza de rozamiento entre la caja y la superficie es 20N, Cuánto vale el trabajo neto sobre la caja? 3) Un bulto de cemento de 30 kg es conducido horizontalmente por un operario una distancia de 24 m, luego lo lleva hasta una plataforma que se encuentra a 6,4 m de altura, Que trabajo realiza el operario? 4) Un deportista de 75 kg asciende por una cuerda hasta una altura de 5,6 m, Que trabajo realiza el deportista? 5) La locomotora de un tren ejerce una fuerza constante de 50000 N sobre un tren cuando lo arrastra por una vía horizontal a una velocidad de 50 km/h. Qué trabajo realiza la locomotora en cada kilómetro de su recorrido? 9) Un estudiante, que se gana un dinero durante las vacaciones, empuja una podadora de pasto por un plano horizontal con una fuerza constante de 250N que forma 30 hacia abajo respecto a la horizontal. Qué distancia empuja la podadora al efectuar 1,44X10³ J de trabajo? 10) Un bloque de 12 kg es empujado 4m sobre un plano inclinado 38º mediante una fuerza de 480 N. Si el μk es 0,18. Calcule el trabajo neto realizado sobre el bloque 11) Un agricultor engancha su tractor al tronco de un árbol y lo arrastra 20m sobre un terreno horizontal. El peso del tronco es de 9800N. El tractor ejerce una fuerza constante de 4000N formando 30 con la horizontal. Una fuerza de fricción de 3000N se opone al movimiento. 6) Un bloque de 9 kg es empujado por una fuerza horizontal de 150 N durante un trayecto de 26 m. Si el μk entre la superficie y el bloque es 0,3, calcula el trabajo realizado por la fuerza externa, por la fuerza de rozamiento y el trabajo neto. 7) Si una persona efectúa 50J de trabajo al mover una caja de 30kg 10 m por una superficie horizontal, Qué fuerza mínima requiere? 8) Un panadero lleva horizontalmente una lata con pan de 6kg de masa y recorre una distancia de 2,5m. Luego, la ubica en el horno en la parte superior a una altura de 50cm. Qué trabajo realizo el panadero? Calcule el Trabajo neto ejercido sobre el tronco 12) Determinar W que realiza cada una de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo de 100kg que se desplaza 10m sobre un plano inclinado 30 con la horizontal por el efecto de la fuerza F=800N que forma 45 con la dirección ascendente del plano. El μk es 0,1. Cuál es el trabajo neto?
13) Un padre hala con velocidad constante por medio de una cuerda un trineo donde va su hija sobre una superficie horizontal una distancia de 10m. c) De X = 4m hasta X = 7m d) De X = 0 hasta X = 7m 16) La figura nos muestra una fuerza Fx que actúa sobre un objeto en función de X. Si la masa total del trineo y la niña es de 35kg y el μk = 0,2, Cuánto trabajo efectúa el padre? 14) Luego, el padre empuja el trineo por una cuesta con velocidad constante. Cuánto trabajo efectúa el padre hasta la cima? 15) A un automóvil a escala de 2 Kg, controlado por radio, se aplica una fuerza F paralela al eje X; mientras el auto se mueve por una pista recta. La componente de la fuerza Fx varía con la coordenada x del auto, como se indica en la figura: 17) Para arrastrar un cuerpo de 100kg por un terreno horizontal se emplea una fuerza constante igual a la décima parte de peso y formando 45 con la horizontal. Calcular El trabajo realizado por tal fuerza en un recorrido de 100m. 18) Una grúa es capaz de levantar lentamente una carga de 6000 Ton a una altura de 12m y tarda 1 min en elevar la carga a velocidad constante. Cuánto trabajo realiza la grúa? 19) El sistema muestra una masa unida al extremo de un resorte. Calcule el trabajo efectuado por la fuerza F cuando el auto se mueve de: a) De X = 0 hasta X = 3m b) De X = 3m hasta X = 4m Si K=1000d/cm y el resorte se comporta de acuerdo con la ley de Hooke, es decir, ejerce una F= -K*X, (en donde X es la distancia que se estira o comprime el resorte). En X=0, el resorte tiene su longitud original. Si se estira 15cm, determinar el trabajo realizado por F sobre la masa. 20) Calcular el trabajo necesario para extender el resorte en una distancia de 2cm sin aceleración.
Se sabe que al colgar del resorte un cuerpo de 4 4 Kg, la longitud del resorte aumenta 1,5 cm. 23) Un bloque de 1,6 Kg se une a un resorte que tiene una constante (k) de 2*10³ N/m. El resorte se comprime 2 cm y el bloque se suelta desde el reposo. 21) Un bloque de 4 Kg apoyado sobre una mesa sin rozamiento está sujeto a un muelle horizontal. El muelle originalmente esta comprimido con el bloque en X = -5 cm. Si K = 400 N/m calcular: a) El trabajo realizado por el muelle cuando el bloque se desplaza desde -5 cm hasta su posición de equilibrio. b) La velocidad del bloque en X = 0 cm a) Calcule trabajo efectuado sobre el resorte. b) Halle la velocidad del bloque cuando pasa por su posición de equilibrio en X = 0 si se desprecia la fricción c) Halle la velocidad del bloque cuando pasa por su posición de equilibrio en X = 0 si una fuerza de fricción de 4 N retarda su movimiento. 24) En un sistema masa resorte, de 5 Kg se produce un desplazamiento de 20 cm. 22) Una mujer que pesa 600 N se sube a una báscula que contiene un resorte rígido. En equilibrio, el resorte se comprime 1 cm bajo su peso. Calcule la constante de elasticidad del resorte y el trabajo total efectuado sobre el resorte durante su deformación. a) Cuál es el valor de la K del resorte? b) Cuál es la energía potencial elástica cuando el desplazamiento es de 8 cm?
25) El sistema sin fricción que se muestra en la figura tiene una masa de 4 Kg y K = 500N/m. Si el desplazamiento hacia la derecha de la masa es de 20 cm, hallar la energía potencial elástica 33) Una piedra de 0,2 kg se lanza verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 7,5 m/s desde un punto situado a 1,2 m del suelo. a) Calcule la energía potencial de la piedra desde el suelo hasta la altura máxima b) La variación de energía potencial de la piedra entre el punto de lanzamiento y la altura máxima 26) Un automóvil de 1200 kg viaja a 90km/h. Qué energía cinética tiene? 27) Una fuerza neta constante de 75 N actúa sobre un objeto en reposo y lo mueve una distancia paralela de 0,6 m. a) Qué energía cinética final tiene el objeto? b) Si la masa del objeto es 0,2 kg Qué velocidad final tendrá? 28) Una bala de 3 g viaja a 350 m/s choca con un árbol y se frena uniformemente hasta detenerse, penetrando 12 cm en el tronco. Qué fuerza se ejerció sobre la bala para detenerla? 29) Si el trabajo requerido para aumentar la velocidad de un carro de 10 km/h a 20 km/h es de 5000 J, Qué trabajo se requerirá para aumentar la velocidad de 20 km/h a 30 km/h? 34) Un clavadista de 60 kg se lanza desde un trampolín que esta 5m sobre la superficie del agua de una piscina y toca el fondo de la piscina 3m bajo la superficie. a) Calcule las energías potenciales respectivas del clavadista, respecto a la superficie del agua, en el fondo de la piscina y cuando está en el trampolín. b) La variación de energía potencial del clavadista relativo al trampolín, a la superficie del agua y en fondo de la piscina. 35) Una persona parada en un puente de 115m de altura sobre un rio deja caer una piedra de 0,25 kg a) Que energía mecánica tiene la piedra en el momento de ser soltada con respecto a la superficie del rio b) Calcule las energías cinética, potencial y mecánica cuando la piedra ha caído 75 m 30) Calcule la energía potencial gravitacional, relativa al suelo, de una caja de 1 kg que está en la azotea de un edificio de 50m. 31) Para almacenar exactamente 1J de energía potencial en un resorte con K = 20000 N/m Qué tanto habrá que estirar el resorte respecto a su posición de equilibrio? y para almacenar 4J? 32) Cuánta más energía potencial gravitacional tiene un martillo de 1kg cuando está en una repisa de 1,5 m de alto, que cuando esta en una a 0,9 m de altura? 36) Calcule la Velocidad final de la piedra justo antes de tocar la superficie del rio. 37) Una pelota de o,3 kg se lanza verticalmente hacia arriba con velocidad inicial de 10 m/s. Si se toma su energía potencial inicial como cero, calcule las energías cinética, potencial y mecánica de la pelota a) En su posición inicial b) 2,5 m arriba de la posición inicial 38) Calcule la altura máxima de la pelota y las energías en la altura máxima
39) Una pelota de 0,5 kg que se lanza verticalmente hacia arriba tiene una energía cinética inicial de 80 J. a) Calcule la altura máxima b) Las energías cinética y potencial cuando ha recorrido las ¾ partes de la distancia hacia la altura máxima c) Energía potencial en la altura máxima 40) Un carrito de una montaña rusa viaja sobre una vía sin fricción. WILSON, BUFFA, LOU, 2007, Física I Editorial Pearson a) Si la velocidad en el punto A es de 5 m/s Cuál es la velocidad en el punto B? b) Qué velocidad debe tener en el punto A para llegar al punto C? BIBLIOGRAFIA BAUTISTA BALLEN, Mauricio y SALAZAR SUAREZ, Francia Leonora, HIPERTEXTO SANTILLANA FISICA I, 2011, Editorial Santillana INFANTE LUNA, Esperanza Del Pilar, FISICA I, 2011, Grupo Editorial Norma SEARS, Francis W, ZEMANSKY Mark W, 2004, Física I Editorial Pearson SERWAY, Raymond, Física Tomo I 4ta Edición, Mc Graw Hill TIPLER, Paul W, 2004, Física I Editorial Reverte VILLEGAS, Mauricio y RAMIREZ, Ricardo, FISICA 10 INVESTIGUEMOS, 1990, Editorial Voluntad