Ejercicios. Trabajo y Energía
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Ejercicios. Trabajo y Energía |
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1) Hallar el trabajo realizado por la fuerza F=2xi+2yj desde el origen de coordenadas al punto P(1,1) cuando la trayectoria que ha seguido el punto de aplicación ha sido la recta y=x.
S:: 2 J.
| 2) Un bloque de 50 kg es empujado por una fuerza que forma un ángulo
de 30º, tal como indica la fig.. El cuerpo se mueve con aceleración constante de 0,5 m/s2.
Si el coeficiente de rozamiento entre el bloque y el suelo es 0,2, calcular: a) El valor de la fuerza aplicada. b) El trabajo realizado por esta fuerza cuando el bloque se ha desplazado 20 m y la energía cinética al final del recorrido. |
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3) Un bloque de 20 kg se lanza hacia arriba a lo largo de un plano
inclinado 30º, con una velocidad de 12 m/s. Si el bloque vuelve al punto de partida con
la mitad de la velocidad con que se lanzó, calcular el coeficiente de rozamiento. S: 0,34. |
4) Un cuerpo se mueve según la trayectoria x=t+1; y=2t-2; z=t en m, y la fuerza que actúa sobre él F=ti-(3t+1)j+2k en N. Calcular el trabajo realizado por la fuerza en el intervalo de tiempo de t1=2 s a t2=3 s.
S: -12,5 J
5) Sobre una partícula actúa la fuerza F=x2i+3xyj. Calcular el trabajo realizado por la fuerza al desplazar la partícula desde el punto A(0,0) al B(2,4):
a) Si la trayectoria es la línea recta que une ambos puntos;
b) si la trayectoria es la parábola y=x2;
c) discutir si esta fuerza es conservativa o no.
S: a) 34,7 Jul; b) 41,1 Jul; c) no es conservativa
6) Una piedra de 2 kg de masa atada al extremo de una cuerda de 0,5 m gira con una velocidad de 2 rev/s.
a) ¿Cúal es su energía cinética?
b) Calcular el valor de la tensión de la cuerda
c) ¿Qué trabajo realiza la tensión sobre la piedra en una vuelta?
| 7) Desde el punto A de la figura se suelta un cuerpo. Calcular la
altura que alcanza en la rampa de 53º. a) Si no hay rozamiento; b) Si hay rozamiento en todo el recorrido, siendo el coeficiente m =0,1. |
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8) Dejamos caer un cuerpo de 100gr sobre un muelle de k=400 N/m. La distancia entre el cuerpo y el muelle es de 5 m. Calcular la longitud "y" del muelle que se comprime. |
9) Una partícula está obligada a moverse en el plano XY bajo la acción de una fuerza conservativa F=2yi+2xj N. Deducir:
a) El trabajo realizado por esta fuerza cuando la partícula se desplaza desde el punto A(x,y) al O(0,0).
b) La energía potencial, U(x,y) , asociada a la partícula en un punto cualquiera del plano, A(x,y).
S: Elijan cualquier trayectoria que una ambos puntos; recomendable y=mx. a) -2xy J; b)-2xy J
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10) El péndulo simple de la figura se suelta en el punto A. Calcular la velocidad del disco en los puntos B, C y D. |
11) El bloque de la figura, de masa 4 kg, está sometido a una fuerza de rozamiento, cte. en todo su recorrido, de 10 N. El bloque parte de la parte superior del plano con una velocidad de 2 m/s. Al llegar al punto B comprime al resorte 20 cm. Se detiene momentáneamente y sale rebotado. Calcular la constante recuperadora del muelle y la altura que alcanza después de rebotar.
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