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Unidad Educativa Colegio San Gabriel
DEBER DE ENERGÍA Y TRABAJO
1.- Un cuerpo de 2 kg de masa se lo deja caer desde una altura determinada, y 3 segundos después
alcanza el suelo. Si se desprecia el rozamiento, calcular:
a) La rapidez máxima alcanzada.
b) La altura desde donde se lo soltó.
c) La energía potencial, cinética y mecánica del cuerpo antes de soltarlo.
d) La energía potencial, cinética y mecánica, cuando se encuentre a punto de chocar con el suelo
(justo antes de chocar, pero con altura igual a cero)
e) ¿Se conserva la energía mecánica?
2.- Un cuerpo de 1 kg de masa se suelta por una rampa desde una altura de 1 m. Si se desprecia el
rozamiento, es decir sabiendo que la energía mecánica se conserva, se pide:
a) Calcular la energía potencial, cin;etica y mecánica en lo alto de la rampa.
b) Calcular la energía potencial, cinética y mecánica que tendrá al llegar a la parte horizontal (a ras
del suelo) Considerar que el sistema no tiene rozamiento.
c) Calcular la rapidez que tendrá el cuerpo en un punto cuando llegue a ras del suelo.
1m
3.- Se suelta una bola de 4 kg de masa sobre lo alto de la “montaña rusa” de la figura. Despreciando
el rozamiento, calcular la rapidez en cada uno de los puntos señalados.
A
C
6m
4m
D
2m
B
E
4.- Un péndulo de 5 kg de masa se suelta desde el punto A ubicado a una altura de 40 cm, como se
indica en la figura. Si se desprecia el rozamiento, se pide:
a) Calcular la rapidez máxima que alcanza al pasar por el punto B.
b) ¿Desde qué altura se lo debería soltar para que pase por B con una rapidez de 1 m/s?
A
B
40 cm
Ing. Angel Ulloa D.
10 cm
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5.- Se lanza una piedra de 20 N verticalmente hacia arriba desde el suelo. Se observa que, cuando
está 15 m sobre el suelo, viaja con una rapidez de 25 m/s hacia arriba. Use el teorema de trabajoenergía para determinar:
a) Su rapidez en el momento de ser lanzada.
b) Su altura máxima.
6.- Un trineo de 8 kg se mueve en línea recta sobre una superficie horizontal sin fricción. En cierto
punto, su rapidez es de 4 m/s; 2,5 m más adelante, es de 6 m/s. Use el teorema de trabajo-energía
para determinar la fuerza que actúa sobre el trineo, suponiendo que es constante y actúa en la direc ción del movimiento.
7.- Un bloque de 10 kg descansa sobre una superficie horizontal. Si el coeficiente de rozamiento entre el bloque y la superficie es μ=0,2 , ¿qué fuerza horizontal habrá que aplicar para desplazar el
cuerpo una distancia de 5 m a velocidad constante? ¿Qué trabajo realiza?
8.- Un bloque de masa 2 kg, situado a 5 m de altura y en reposo, comienza a deslizar por una rampa
lisa, y a continuación recorre 6 m sobre una superficie horizontal rugosa hasta que se para.
a) ¿Cuál es la rapidez del bloque al finalizar la rampa?
b) ¿Qué trabajo realiza la fuerza de rozamiento sobre el bloque?
c) ¿Cuánto vale el coeficiente de rozamiento?
9.- Un bloque de 2 kg se lanza a lo largo de una superficie horizontal no rugosa con una rapidez ini cial de 20 m/s. Una vez que ha recorrido 5 m por el plano horizontal encuentra una rampa inclinada
300. ¿Hasta qué altura sobre el plano horizontal llegará la masa?
10.- Un cuerpo de 20 kg se lanza verticalmente hacia arriba con una rapidez de 60 m/s. ¿Calcular a
qué altura la energía cinética del cuerpo se ha reducido al 40% de la que tenía inicialmente en el
lanzamiento?
11.- Una pelota de béisbol (m = 145 g) que viaja a 32 m/s mueve el guante de un jardinero 25 cm
hacia atrás cuando recibe la pelota. ¿Cuál es la fuerza promedio ejercida por la pelota sobre el guante?
12.- Un vehículo de 1 200 kg que viaja sobre una superficie horizontal tiene rapidez v = 66 km/h
cuando golpea un resorte enrollado horizontalmente y es llevado al reposo en una distancia de
2,2 m. ¿Cuál es la constante del resorte?
13.- Un cajón de 46 kg es halado a lo largo del piso, partiendo del reposo, con una fuerza horizontal
constante de 225 N. Los primeros 11 m del piso no tienen fricción y en los siguientes 10 m, el coeficiente de fricción es de 0,20. ¿Cuál es la rapidez final del cajón después de ser halado esos 21 m?
14.- Si un bloque de 30 kg de masa se desliza hacia abajo sobre un plano inclinado comenzando en
un punto que se encuentra a 2 m arriba del suelo. ¿Cuánto trabajo de fricción se efectúa si el bloque
tiene una rapidez de 40 cm/s exactamente en el momento en que llega al suelo?
13.- Arrojamos una pelota a 23,4 m/s desde un acantilado. En el momento de soltarla se encuentra a
12 m por encima del suelo, situado en el fondo del acantilado. Ignorando la resistencia del aire,
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¿cuál será la rapidez de la pelota cuando impacto contra el suelo?
14.- Un muelle horizontal de constante K = 120 N/m tiene uno de sus extremos fijado a la pared.
Empujamos un bloque de 250 g contra el extremo libre del muelle, comprimiéndolo 0,150 m. A
continuación, liberamos el bloque y el muelle hace que este salga despedido. a) Ignorando el rozamiento, ¿cuál será la rapidez del bloque al perder el contacto con el muelle? b) Repita el apartado a)
si el coeficiente de rozamiento cinético es igual a 0,220.
15.- En la figura, calcular la rapidez de A en el momento que se encuentra con B en la misma hori zontal (MA = 2MB)
A
h
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B
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