14_FISICA_TRABAJO_ENERGIA_97

GUIA DE PROBLEMAS Nº 4
FISICA 4° AÑO
2014
TRABAJO Y ENERGÍA
Algunos problemas fueron recopilados del sitio:
http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/ENERGIA/index_energia.html
1- Calcular el trabajo realizado sobre el cuerpo en los siguientes casos, sabiendo que en todos los casos el
recorrido es 5 m. P = 100 N, F= 400 N, F1= 450 N, F2= 350 N
N
N
N
F2
F2
F1
P
F1
P
μk = 0,1
F
α =50º
P
2- Sobre un cuerpo de 5 kg de masa actúa una fuerza de 100 N que forma un ángulo de 30º con la
horizontal que hace que se desplace 5 m. El coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el suelo es 0,08.
Calcular el trabajo realizado por
F
a. La Normal.
b. El Peso
c.
La fuerza de rozamiento.
P
d. La fuerza aplicada sobre el cuerpo
Solución gráfica del problema:
N = P – Fy
F
F
Fy
fk
Fy
Fx
fk
P
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Fx
P
TRABAJO Y ENERGIA
Ing. Sergio Eyman
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TRABAJO Y ENERGÍA
3-
El bloque de 50 kg asciende por el plano inclinado de
la figura y recorre 2 m sobre el mismo, con la fuerza
horizontal constante F1 aplicada, de 600 N. También
actúa una fuerza de rozamiento de 100 N. Hallar:
F1
a) El trabajo que realiza F1
b) El que realiza la fuerza de rozamiento.
c) El que realiza el peso del bloque.
37 º
e) La fuerza resultante que actúa sobre el bloque, y
su trabajo.
f) La velocidad del bloque luego de ascender los 2 m, si al comienzo tenía una velocidad de 0,6 m/s.
g) Las energías cinéticas inicial y final del bloque.
Ver problema resuelto: http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/ENERGIA/e1_07.html
4- Calcular el trabajo para elevar un cuerpo de 3 kgf hasta una altura de 2 m en 3 seg. Expresar el resultado
en Joule. Luego calcular la potencia.
5- Una escalera de 5m de longitud y 25 kgf de peso tiene su centro de gravedad situado a 2 m de su extremo
inferior. En el extremo superior hay un peso de 5 kgf. Hallar el trabajo necesario para elevar la escalera
desde la posición inicial (apoyada en el piso) hasta la posición vertical.
6- Un balde de 15 kg es levantado 4 m, aplicándole una fuerza vertical F cuyo módulo constante es 18 kgf.
Determinar:
a- El trabajo que realiza la fuerza F.
b- El trabajo que realiza la fuerza peso.
c- La velocidad que alcanzará el balde, si inicialmente estaba en reposo.
Ver problema resuelto: http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/ENERGIA/e1_03.html
7- Calcular el trabajo que hace la fuerza P = 300 N para ir desde A hasta C por los siguientes recorridos.
C
a)
C
b)
2m
3m
A
P
B
2m
3m
A
B
P
8- Un joven ejerce una fuerza horizontal constante de 200 N sobre un objeto que avanza 4 m. El trabajo
realizado por el joven es de 400 J. El ángulo que forman la fuerza con el desplazamiento es:
a) 60°
b) 30
c) 45°
d) 53°
e) ninguna de las anteriores
Ver problema resuelto: http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/ENERGIA/e1_01.html
9- Claudia pesa 60 kgf, y viaja en un ascensor desde el piso 4° hasta planta baja. Hallar el trabajo que realiza
la fuerza que hace el piso del ascensor («normal») sobre ella, en los siguientes tramos de 4 m de longitud
cada uno:
a- Arranque con aceleración constante, de 0,5 m/s²
b- Descenso con velocidad constante de 2 m/s
c- Frenado con aceleración constante, de 0,5 m/s².
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Ver problema resuelto: http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/ENERGIA/e1_04.html
10- Qué potencia media debe desarrollar una máquina que hace alcanzar una velocidad de 4 m/s a un bloque
de 200 kg partiendo del reposo en 8 m de recorrido horizontal? (Suponga aceleración constante y
ausencia de rozamiento
a) 100 W
b) 200 W
c) 300 W
d) 400 W
e) 500 W
f) 600 W
Ver problema resuelto: http://ricuti.com.ar/No_me_salen/ENERGIA/eadN_33.html
11- Una caja de 30 kg es arrastrada en línea recta, apoyada sobre un plano horizontal, aplicándole una fuerza
constante de 60 N. Determinar: el coeficiente de rozamiento entre la caja y el plano, para que se desplace
manteniendo constante su energía mecánica.
Ver problema resuelto: http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/ENERGIA/e2_10.html
12- La misma caja desciende por un plano inclinado 37°, donde el coeficiente de rozamiento es μd=0,25.
Determinar qué fuerza paralela al plano la hará moverse con energía mecánica constante.
Ver problema resuelto: http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/ENERGIA/e2_10.html
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