1 Trabajo Mecánico. 1. Sobre un cuerpo de 10kp colocado sobre un

U.E.C. Agustiniano Cristo Rey
Cátedra de Física
4to año de ciencias
Profesora Rosa Fernández
Guía Trabajo y Energía
Trabajo Mecánico.
1. Sobre un cuerpo de 10kp colocado sobre un plano horizontal actúa una fuerza de 12 kp, la
cual forma un ángulo de 30°. Si el cuerpo se mueve con velocidad constante y no se
considera la fricción, calcular el trabajo realizado por una fuerza al moverse 8m.
R: 814,75 J
2. Sobre un plano inclinado de 30° se coloca un cuerpo de masa 100kg. Sobre él se aplica una
fuerza F para que ascienda 10 m sobre el plano con una velocidad constante. Calcular el
trabajo realizado por dicha fuerza.
R: 4900 J
3. Por un plano inclinado de 3 m de altura y 4 m de base se traslada, con velocidad
constante, un bloque de 100kg mediante una fuerza paralela al desplazamiento (no existe
la fricción) ¿Qué trabajo habrá realizado el bloque al llegar al final del plano?
R: 2940 J
4. Se desea arrastrar, con velocidad constante, un bloque de 2,53 kg hasta la parte superior
de una rampa de 4 m de longitud y 2 m de altura, calcular: ¿qué trabajo debe realizar la
fuerza paralela a la rampa?
R: 49,588 J
5. Un bloque de 12 kg es halado sobre un plano inclinado de 38° a través de una fuerza de
480 N, paralela al plano. Sabiendo que la altura del plano es 4 m y el coeficiente de fricción
cinético es 0,18. Calcular el trabajo realizado por: a) la fuerza horizontal aplicada. b) el
peso c) la fuerza de roce.
R: a) 3118,56 J; b) -470,38 J; c) -108,37 J
Potencia Mecánica
6. ¿Qué trabajo en joule realizará en dos horas un motor que desarrolla una potencia de
5kw?
R: 3,6.107 J
7. Un motor eléctrico de 12 CV trabaja durante 10 horas. ¿Cuántos Kwh desarrolla?
R: 88,32 kw
8. ¿En cuánto tiempo un motor de 2 CV puede llenar agua del depósito de 9 m 3, situado a
una altura de 10 m?
R: 600s
9. ¿Cuál es la velocidad que desarrolla un automóvil cuyo motor tiene una potencia de 318
CV y una fuerza de tracción de11702,4 N?
R: 20m/s
10. Se desea llenar un depósito de agua a 12 m de altura. Las dimensiones de dicho depósito
son 5m de largo, 2 m de altura, y 1,5 m de ancho. ¿cuál debe ser l potencia en KW de un
motor para que lo llene en 2 horas?
R: 0,049 kW
11. Calcular cuántos litros de agua puede extraer el motor de una bomba de ¾ HP, de un pozo
de 4m de profundidad en ¼ de hora?
R: 128252 litros
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12. Calcular que potencia debe tener un montacargas para poder subir una carga de 600Kg a
una velocidad constante de 100 m por un minuto: Exprésala en vatios y Caballos de Vapor.
R: 9800W; 13,3 CV
Energía mecánica
13. Un cuerpo de 800g lleva una rapidez de 8m/s. si se le aplica una fuerza constante con la
misma dirección y sentido que el movimiento, con lo cual, adquiere una aceleración de 3
m/s2. Calcular a) la energía cinética a los 5 s. b) la energía cinética cuando se ha desplazado
50 m; c) ¿cuánto tiempo ha de transcurrir para que la energía cinética sea de 2000 J?
R: 211,6 j; 145,6 j; 20,9s
14. Una bala atraviesa una tabla. El trabajo efectuado por la fuerza de rozamiento es de 120 j.
si la bala entra a la tabla con rapidez de 150 m/s y sale con una rapidez de 15 m/s. Calcular
la masa de la bala.
R: 10,7 g
15. Se lanza verticalmente y hacia arriba un móvil de 750 g con rapidez de 70 m/s. calcular: a)
su energía cinética a los 3 s. b) su energía potencial a los 10s.
R: 600j
16. Se lanza verticalmente y hacia arriba un móvil con una rapidez de 80m/s. Calcular el
tiempo que ha de transcurrir para su energía cinética sea igual a la energía potencial.
R: 13,65 s.
17. A un cuerpo de 6kp se le deja caer libremente desde una altura de 70 m calcular que
rapidez lleva cuando su energía potencial es el doble que la energía cinética. R: 5,71m/s
18. Cuando a un resorte se le aplica una fuerza de 7 kp su longitud disminuye 15 cm. Calcular
la energía elástica que adquiere.
R: 5,14 j
19. La constante de elasticidad de un resorte es de 450 N/m. un cuerpo de 9 Kg choca contra
un resorte en la dirección de su eje comprimiéndolo 10 cm. Antes del choque el cuerpo
lleva una rapidez de 2 m/s. calcular que rapidez lleva después de comprimirse. R:7,4m/s
20. Se deja caer libremente un cuerpo de 10 kg desde una altura de 3m, sobre un resorte,
cuya constante de elasticidad es de 5000 N/s. Calcular la longitud máxima que comprime
el resorte.
R: 36,68cm
21. El dibujo representa una pista sobre la
cual se mueve un carrito de 230g. En A está a
9 m del suelo, el carrito lleva una rapidez de
12 m/s. Calcular: a) la rapidez en el punto B
que está a 4 m. b) la altura de C si la rapidez es
de 6 m/s.
R: 15,62 m/s; 14,4 m/s
22. El dibujo representa un carrito de masa igual a
230g, que se mueve sobre una pista horizontal
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con una rapidez de 18m/s, para entrar en una pista circular según indica en el dibujo
adjunto: En A el carrito lleva una rapidez de 6 m/s: Calcular: a) el radio de la pista circular;
b) la rapidez en el punto B.
R: 7,2 m; 13,41 m/s
23. El dibujo representa a una bala de masa 12 g que lleva una rapidez desconocida, y un saco
de arena de masa 3kg que está suspendido del techo por
medio de una cuerda bastante larga para que pueda oscilar con
facilidad. Cuando la bala choca contra el saco de arena se queda
alojado dentro, y el conjunto empieza a oscilar, alcanzando una
altura de 10 cm por encima de su posición de equilibrio.
Calcular la rapidez de la bala.
R.
253,9 m/s
24. El carrito se deja rodar por una pista que termina una
pista circular vertical de 4 m de radio. No tomando en
cuenta el roce.
a) Desde que altura h debe dejarse caer el
carrito para que la rapidez en el punto C sea
5m/s.
b) ¿Cuál es la rapidez del carrito en el punto A?
c) ¿Cuál es la rapidez del carrito en el punto B?
Resuélvase por consideraciones energéticas, tómese g= 10m/s2
25. Un bloque que pesa 10 Newton sale disparado con
una rapidez de 2m/s, si la constante elástica del
resorte es de 100N/m.
a) ¿Cuánto se comprimió el resorte?
b) ¿Qué velocidad cuando su posición era la mitad de
su compresión?
R: 0,01m; 0,875 m/s
26. Una esfera de 10 kg que lleva una rapidez de 14 m/s choca frontalmente con otra esfera
de 6 kg que está en reposo. Si el choque es perfectamente elástico y sobre las esferas no
intervienen otras fuerzas que las del choque, calcular la velocidad de cada una de las
esferas después del choque.
R: 17,5 m/s y 3,5 m/s
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