Documento 432953

COLEGIO DE LA SALLE
LA PAZ - 2015
PRACTICA DE CONSERVACION DE ENERGIA
D
20°
d
M
1. Un cuerpo se desliza por un plano
horizontal con una rapidez de 5
m/s recorriendo 1 m para luego
subir una pendiente de 1 m de 20°
calcular el coeficiente de fricción. Sol. μ=0,4813
2. Un pequeño niño que esta sentado, comienza a deslizarse desde
la cúspide de una semiesfera lisa de radio R. Determinar el
ángulo θ correspondiente al punto de separación del cuerpo de la
semiesfera y su velocidad en ese momento de su separación de
la superficie. Sol. 48,2° y V 
θ
2gr
3
3. Un cuerpo de 300 g de masa se desplaza a partir del
reposo de la parte superior de un plano inclinado y a 2
m de altura sobre la horizontal, llegando al pie del
plano inclinado con 6 m/s de velocidad, a partir de está se desliza sobre una superficie
horizontal, desplazándose 3 m donde se detiene. Calcular: a) la energía gastada o trabajo de
rozamiento, desde la parte superior hasta el pie del plano inclinado, b) el coeficiente de fricción
cinético en la superficie horizontal. Sol. 0,48 jul y 0,612
4. En la figura se representa un cuerpo cuya masa es 20 kg, que baja a
partir del reposo un plano inclinado desde A donde la altura es 3
metros y llega a la base con una velocidad igual a 4 m/s. Calcule el
trabajo de la fuerza de fricción y el coeficiente de rozamiento entre el
plano inclinado y el objeto. Sol. 428 J; 0,55
5. Un paquete de 50 Ib se proyecta hacia arriba en un plano
inclinado 20° con una velocidad inicial de 40 pie/s. Si el
coeficiente de fricción cinético entre el paquete y el plano es 0,15,
determínense, a) La distancia máxima x que subirá el paquete en
el plano inclinado, b) la velocidad del paquete al regresar a su
posición inicial y c) la cantidad total de energía disipada por causa del rozamiento. Sol. a) 51,8
pies; b) 25,8 pie/s; c) 23348 Lb pie²/s²
6. Una esferita es soltada, desde la parte superior de un tobogán,
resbala sobre esta sin fricción y entra en un lazo circular de radio
R. Encuentre la altura h mínima, para que cuando la esfera pase
por el punto superior del lazo, la reacción normal valga lo mismo
que el peso. Sol. 3 R
M
0,5 m
7. Calcular la deformación del resorte, cuando se impulsa un
bloque de madera de 4 kg con una rapidez de 4m/s, cuya
fricción con la superficie es de 0,3 (considerar la constante de
10 N/cm). Sol. 0,2419 m
8. Una pelota con una masa de 0,300 kg se deja caer desde una altura de 1,20 m sobre la parte
alta de un resorte fijo verticalmente, cuya constante de fuerza es de 350 N/m. a) ¿Cuál es la
distancia máxima que la pelota logra comprimir al resorte? (despreciar la energía perdida
debido a la colisión). b) ¿Cuál es la rapidez de la pelota cuando el resorte ha sido comprimido
mas 5,00 cm?. Sol. a) 0,151 m, b) 6,54 m/s
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9. Se emplea un resorte para parar un paquete de 100 kg que se
está moviendo hacia abajo en un plano inclinado 20°. El resorte
tiene una constante k=200N/cm y está sostenido por cables de
manera que inicialmente está comprimido 10 cm. si la velocidad
del paquete es de 2 m/s cuando se encuentra a 8 metros del
resorte y despreciando el rozamiento, determínese la
deformación adicional máxima del resorte, al parar el paquete. RESP.: 44cm
S= 2 m
M
μ= 0,25
A
B
h = 1,6 m
d= 3 m
10. Un bloque de 800 g de masa junto a un
resorte no deformado de longitud L= 40 cm
y de constante de rigidez K= 500 N/m. A
continuación sobre el resorte se logra una
comprensión “x” y a consecuencia de la
fuerza recuperadora del resorte el bloque
es lanzado por el plano horizontal rugoso
AB para luego caer a una distancia de 3 m
de la base. Calcúlese la deformación del
resorte. Sol. 0,24 m
11. El bloque de la figura de 8 kg se traslada a lo largo de
un plano horizontal liso con velocidad de 10 m/s. El
coeficiente de fricción entre el bloque y la superficie
inclinada es 0,4 y la constante del resorte es 1000
N/m. Calcule la distancia que el bloque alcanza en el
plano inclinado antes de detenerse. sol. 5,31 m
h =5 pies
12. Un bloque de 6 Lb de masa se lanza con velocidad Vo = 616 cm/s, en la posición
que muestra la figura. Sabiendo que la constante elástica del resorte es 24 Ibf/plg,
Calcule la altura que ascenderá el bloque luego del rebote. Sol. 11,4 pies
13. En la figura mostrada solamente existe rozamiento en
la superficie horizontal. Con los datos que se tiene,
hallar la distancia recorrida por el bloque en el plano
inclinado antes de comprimir el resorte: m = 2 kg, K=
5000 N/m, x = 6 cm, µ= 0,2, R=2 m,L=3 m, θ= 30°.
Sol. 1,81 m
A
L 3m
B
14. El cable de un elevador de 17800N, reventó cuando el elevador se encontraba
en reposo en el primer piso, estando su base a una altura d = 3,66 m sobre un
resorte amortiguador cuya constante de rigidez es k = 146000N/m. Un sistema
de seguridad afianza las guías contra los rieles en tal forma, que al
movimiento del elevador se opone una fuerza de rozamiento constante de
4450 N. Calcular la distancia que rebotará el elevador hacia arriba en el pozo.
Sol. 1,81 m