Problemas de refuerzo Energías Renovables 4º ESO

Problemas de refuerzo Energías Renovables 4º ESO- Tema 1: Energía.
1. Un carrito de 10 kg de masa se mueve con una velocidad de 3 m/s, calcula:
a) La energía cinética.
b) La altura que alcanzará cuando suba por una rampa sin rozamiento.
Sol:a)45J b)0,46m
2. Se dispara verticalmente y hacia arriba un proyectil de 500 gramos con velocidad de 40m/s. Calcula, despreciando los
rozamientos:
a) La altura máxima que alcanza.
b) La energía mecánica en el punto más alto.
c) Su velocidad cuando está a altura 30 metros.
Sol: a) 81,63 m
b) 400 J
c) 31,81 m/s
3. Calcula que trabajo puede realizar en dos horas un motor que tiene una potencia de 10000 W.
Sol: 7’2 · 107 J
4. ¿A qué altura debemos elevar un cuerpo de 10 kg para que tenga una energía potencial que sea igual a la energía
cinética que tiene otro cuerpo de 5 kg moviéndose a una velocidad de 10 m/s?
Sol: 2’55 m
5. Una piedra de 100 g de masa se lanza verticalmente hacia arriba con una velocidad de 72 km/h. Si despreciamos todo
tipo de rozamientos, calcula:
a) Altura máxima que alcanza. Sol: 20’41 m
b) Velocidad que tendrá a 10 m de altura. Sol: 14’28 m/s
6. Una bomba de 1400 W de potencia extrae 200 litros de agua de un pozo de 25 m de profundidad. Calcula:
a) El trabajo realizado. Sol: 49000 J
b) La potencia desarrollada por la bomba. Sol: 816’67 W
c) El rendimiento de la bomba. Sol: 58’33 %
7. Si la potencia utilizada por un motor es de 15 000 W y su rendimiento es del 65 %, ¿cuál sería su potencia
teórica?Sol:23078’92 W
8. La cabina de un ascensor tiene una masa de 400 kg y transporta a 4 personas de 75 kg cada una. Si sube hasta una
altura de 25 m en 2’5 minutos, calcula:
a) El trabajo que realiza el ascensor.
b) La potencia media desarrollada expresada en kW y en C.V.
Solución: a) 171 500 J; b) 1’14 kW y 1’55 C.V.
9. Un cuerpo cae por una montaña rusa desde un punto A situado a 50 m de altura con una velocidad de 5 m/s.
Posteriormente pasa por otro punto B situado a 20 metros de altura. ¿Qué velocidad llevará al pasar por B? Considera
nulos los rozamientos.
Solución: 25 m/s.
10. Una grúa eleva un peso de 200 N desde el suelo hasta una altura de 10 m en 10 s. Halla la potencia desarrollada en
kW.
Solución: 0’2 kW.
11. Desde una altura de 200 m se deja caer un objeto de 10 kg. Considerando nulos los rozamientos y tomando g = 10
m/s2:
a) ¿Cuánto valdrá la energía potencial en el punto más alto?
b) ¿Cuánto valdrá su energía cinética al llegar al suelo?
c) ¿Con qué velocidad llegará al suelo?
d) ¿Qué velocidad tendrá en el punto medio de su recorrido?
Solución: a) 20 000 J; b) 20 000 J; c) 63’25 m/s; d) 44’7 m/s.
12. Se quiere instalar una bomba para elevar 300 litros de agua a un depósito de 20 metros de altura. Calcula la potencia
del motor, si el rendimiento es del 70 %.Solución: 1400 W.
13. Se deja caer un cuerpo de 2 kg de masa, desde una altura de 60 metros. Despreciando los rozamientos con el aire.
a) Qué velocidad lleva a una altura de 50 m. Solución: 14 m/ s
b) Qué velocidad lleva a una altura de 40 m. Solución : 19,8 m/ s
Problemas de refuerzo Energías Renovables 4º ESO- Tema 1: Energía.
c) Con qué velocidad impacta con el suelo. Solución : 34,3 m/ s
14. Se lanza hacia abajo un cuerpo de masa 2 kg con una velocidad de 1 m/s desde una altura de 10 m. Despreciando los
rozamientos con el aire.
a) Cuánto vale y de que tipo es la energía inicial. Solución: 197 J.
b) Cuánto vale y de que tipo es la energía final. Solución : 197 J.
c) Qué velocidad lleva cuando ha recorrido 3 metros. Solución : 7,73 m/ s
d) Con qué velocidad impacta con el suelo. Solución : 14, 04 m/s
15. Calcula el trabajo realizado por el motor de un montacargas de 2000 kg cuando se eleva hasta el 4º piso, siendo
la altura de cada uno de 3 m. Si tarda 10 s ¿cuál es la potencia desarrollada? Solución: 235200 J; 23520 W.
16. Un cuerpo cuya masa es 2,5 kg cae desde cierta altura. Sabemos que al pasar por un punto cuya altura es de 10 m su
velocidad es 15 m/s. Calcula, considerando nulos los rozamientos:
a) Su energía mecánica.
b) La velocidad cuando llega al suelo.
c) La altura desde la que inició el movimiento. Tomar g = 10 m/s2.
Sol: 531,25 J; 20,6 m/s; 21,25 m.
17. Un edificio de 6 plantas tiene una altura de 21 m. ¿Qué potencia necesita un ascensor para elevar hasta el tercer piso
a un hombre de 70 kg en 10 s? Tomar g = 10 m/s2. Sol: 735 W
18. Una grúa eleva un cuerpo de 25 kg de masa a una altura de 20 m en 15 s. Un hombre sube el cuerpo por una
escalera hasta la misma altura pero tardando 40 s. ¿Quién consume más energía, la grúa o el hombre? Calcula lo que
consume cada uno. ¿Quién desarrolla mayor potencia? Calcula la potencia de cada uno. Tomar g= 10 m/ s 2.
Sol: 5000 J; 333,3 W y 125 W.
19. Con una máquina de 1 CV de potencia y un rendimiento del 80% se mueve horizontalmente un objeto de 100 kg
durante 5 s. Calcular:
a) Trabajo desarrollado.
b) Energía cinética adquirida.
Sol: 3675 J; 2940 J.
20. Un estudiante cuya masa es de 50 Kg. asciende por una cuerda de 5 m. de longitud en un tiempo de 8 s. Calcula el
trabajo efectuado por el chico y la potencia que ha desarrollado. Sol: 2450 J; 306,2 W
21. Por estar averiado el ascensor un hombre que pesa 70 N. sube andando a su casa, que está a 21 m. sobre el nivel de
la calle en 2,5 minutos. Su hijo que pesa 45 N. lo hace en un minuto. Calcular en cada caso:
a) El trabajo realizado Sol: 1470 J; 945 J
b) La potencia desarrollada. Sol: 9,8 W; 15,75 W
22. Se desea levantar 2 m. un cuerpo de 5 Kg. comunicándole al mismo tiempo una velocidad de 3 m/s. ¿ Qué trabajo
será preciso realizar?. Sol: 120,5 J
23. Para engrasar un coche de 900 Kg. se eleva hasta una altura de 2 m. El mecanismo del elevador está accionado por
un motor eléctrico que funciona durante 10 s.¿ Cuál es la potencia del elevador? Sol: 1764w
24. Un coche desarrolla una potencia de 90 C.V. y lleva una velocidad constante de 108 Km/h. ¿Cuál es la fuerza del
motor?. Sol: 2205N