TEMA 0 : PROBLEMAS DE REPASO 4 RESUMEN :2ºBACHILLERATO 1 RELACIÓN 4. INTERACCIONES , CAMPOS, TRABAJO , ENERGÍA Y POTENCIA 1.- a) ¿Qué fuerza constante debe ejercer el motor de un auto de 1500 kg para aumentar la velocidad de 10km/h(2,78m/s) a 50 km/h (13,89m/s) en 8s?. b)¿Cuál será la variación de la energía cinética y el trabajo efectuado por la fuerza?. c) Calcular la potencia media del motor. ! ΔEc = W = 139111, 2J Sol: ΣF = 2085N P = 17388, 9W 2.- Halla el trabajo realizado por una fuerza constante de 10 N que forma siempre un ángulo de 15º con el eje X, cuando actúa sobre una partícula que se mueve a lo largo de dicho eje desde el punto X1=5m hasta el punto X2=-2m Sol: W = −29J 3.- La posición de una partícula viene dada por el vector trabajo para el desplazamiento desde x1=-2 hasta x2=3. Sol: W = −7, 5J ! ! r = x·im sobre ella actúa una fuerza 4.- La resultante de las fuerzas que actúan sobre un punto material es ! ! ! F = 6·x 2 i + 2·y· j + 4·z·k ! ! F = −3·x·iN . Calcula el , donde F viene en N. ¿Qué trabajo realiza esa fuerza al trasladar el punto desde el origen de coordenadas al punto (1,1,1). Sol: W = 5J 5.- ¿Qué potencia en CV desarrolla un ciclista que con su bicicleta pesa 700 N(Px=700·sen10º) y sube una pendiente de 10º a una velocidad de 30 km/h.(8,3m/s) Sol: P = 1, 37CV 6- Un cuerpo de 0,5 kg es soltado desde 1 m de altura sobre un resorte vertical sujeto al suelo y cuya K=2000 N/m . Calcular la máxima deformación del resorte. La perdida de energía potencial gravitatoria se convierte en ganancia de energía potencial elástica. Sol: Δx = 0, 07m 7.- Un objeto de 10 kg se lanza verticalmente hasta cierta altura a la que llega con una velocidad de 20 m/s. ¿.Para ello se ha realizado un trabajo de 6 kJ. ¿Cuál es la variación de la energía potencial? .¿A qué altura ha llegado el objeto? Sol: h = 40,8m 8.- Se dispara una bala de 10 g de masa con una velocidad de 800 m/s y se incrusta en un bloque de madera en el que llega a una profundidad de 30 cm ¿Con qué fuerza se opone la madera al movimiento de la bala?. Sol: F = 10666, 7N 9.- Una bala de 10 g choca contra un bloque de 990 g (0,999kg)que se encuentra en reposo en una superficie horizontal, quedando incrustado en él. El bloque está unido a un resorte de K= 1 N/m. Si el choque comprime el resorte 10 cm, calcular a) La energía potencial máxima de resorte. b) La velocidad del bloque después del choque. C)La velocidad inicial de la bala. Sol: Epe = 0, 005J v' = 0, 01m / s v = 1m / s 10.- Se aplica una fuerza horizontal a un cuerpo de 10 kg que descansa en una superficie horizontal. Después de un recorrido de 5 m la velocidad es de 6 m/s. Calcular el trabajo realizado si el coeficiente de rozamiento es de 0,4. El trabajo de la fuera aplicada se invierten en vencer el trabajo de las fuerzas de rozamiento +aumentar la energía cinética. Sol: W = 376J 11- Se deja caer un cuerpo de 1 kg desde lo alto de un plano inclinado 30º. Si parte del reposo y el coeficiente de rozamiento es 0,1, calcular. a) El trabajo realizado por cada una de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo, y el trabajo total cuando recorre tres metros sobre el plano; b) La energía cinética cuando ha recorrido los 3 m; c) La velocidad que posee en ese instante. W(Px ) = 14, 7J W(Fr ) = 2, 55J Ec = 12,15J v = 4, 9m / s Sol: WT = 12,15J 12.- Un cuerpo de masa 1 kg “riza el rizo” en una pista circular vertical de 1 m de radio. Calcular la energía cinética que debe tener en el punto más alto del trayecto circular; b) La altura mínima desde la que se debe dejar caer para que describa el rizo. Cuando se encuentra en la parte superior de rizo la única fuerza radial es el peso y le origina el giro: h = 2, 5m Sol: Ec = 4, 9J 13.- Un caballo arrastra un bloque de 2000kg mediante una fuerza horizontal. Si el coeficiente de rozamiento es 0,58, calcular el trabajo que se desarrolla cuando desplaza el bloque 20 m. Sol: W = 227360J 14.- Un cuerpo de 30 kg sube, desde la base de una plano inclinado de 30º, con una velocidad inicial de 15 m/s recorre una distancia determinada por el plano y después desciende por él pasando por la base con una velocidad de 5 m/s. Calcular a) el coeficiente de rozamiento b) la aceleración de subida. Sol: µ = 0, 46 Dep. FYQ a = −8,8m / s 2 www.elmaestrodeciencias.es I.E.S. TREVENQUE
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