Documento 759810

1. Si una persona empuja una caja de 20 kg hasta recorrer 15 metros, sobre una superficie
horizontal sin rozamiento, con una aceleración de 2,5 m/s2, ¿cuál será el trab
ajo realizado sobre la caja? 2. Calcule el trabajo realizado para mover con velocidad constante
una caja de 40,8 kg,
12,5 metros sobre una superficie horizontal con coeficiente de rozamiento de 0,3. 3. Si en el caso
anterior la caja se mueve con aceleración constante de 2 m/s2 ¿cuál es e
l trabajo realizado? 4. Calcule el trabajo necesario para subir con velocidad constante, por una
superficie con una inclinación de 40º, un bloque de 300 kg desde el suelo hasta una altura de
5 met
ros si el coeficiente de rozamiento es de 0,25. 5. El trabajo realizado para elevar una carga con
velocidad constante por un motor de 2 kW es de 10 kJ, determine la masa de la carga y el
tiempo gastado en esta ope
ración. 6. Cuál es la potencia que debe desarrollar un hombre de 70 kg para subir por una
escalera que tiene una longitud de 5,0 metros hasta llegar a una altura de 4,2 metros en u
n tiempo de 3 segundos. 7. Se desea elevar una carga de 500 kg hasta una altura de 30 metros,
en un tiempo de 12 segundos, utilizando para ello un motor eléctrico. Calcule la potencia que
sería nec
esaria en esta operación. 8. Para llenar completamente con agua un tanque de 1,5 m 3 que se
encuentra a 15 metros del suelo se utiliza una bomba. ¿Cuál es el trabajo útil que debe
realizar la bom
ba? 9. ¿Cuánto trabajo será necesario realizar para empujar, cuesta arriba por una pendiente de
15º, un automóvil de 1.200 kg y desplazarlo en esa dirección 325 m.? Resuelva el problema
sin considerar rozamiento y luego considerando un coeficiente
de rozamiento cinético de 0,4. 10. ¿Cuál es la resistencia de una palanca si la ventaja mecánica
es de 1,5 y el esfuerzo es de 20 N?
1) Determine la energía cinética que tienen un ciclista y su bicicleta si la masa en
conjunto es de 75 kg y se mueven con velocidad constante de 42 km/h. 2) Calcule la altura a la
cual debe encontrarse una persona de 70 kg si se sabe que su
energía potencial es de 4.900 J. 3) Un futbolista patea directamente hacia arriba un balón de
0,500 Kg dándole una velocidad de 12 m/s. Calcule el valor de la energía cinética y potencial
en los
siguientes estados: a) después de 0,5 s. b)cuando el balón ha ascendido 5 m 4) Qué altura
alcanzará una piedra que es lanzada directamente hacia arriba por una
persona que realiza 65,5 J de trabajo sobre ella? 5) Calcule la fuerza media necesaria para
detener un automóvil si en el momento de aplicarle los frenos tiene una energía cinética de 8,0
x 106 J y recorre 45 metros antes
de detenerse completamente. 6) Un operario de una planta empuja una caja de 25 kg sobre un
piso dándole una velocidad de 8 m/s. Se conoce que el coeficiente de rozamiento cinético
entre la caja y la superficie del piso es de 0,35. Calcule el tiempo gastado y la distancia
recorrida
antes de detenerse. 7) Se desea elevar una carga de 500 kg hasta una altura de 20 metros
utilizando una
grúa accionada mediante un motor eléctrico. Determine la potencia del motor. 8) Un automóvil de
1.200 kg de masa avanza por una carretera a velocidad constante de
80 km/h. Si el coeficiente de rozamiento es de 0,25, determine la potencia del motor. 9) Sobre una
caja de 50 kg, inicialmente en reposo, actúa una fuerza neta de 40 N. Determine la energía
cinética de la caja después de moverse en línea recta una
distancia de 5 m. 10) Un resorte vertical cuya constante es de 400 N/m y el extremo inferior se
encuentra fijo, se comprime 10 cm, de tal manera que una esfera que se encuentra en el
extremo superior sale con dirección vertical hacia arriba cuando este se libera. Determine la
velocidad con la cual sale la esfera y la altura que alcanzaría.
ETODOLOGÍA
M
Desarrolle en forma individual o en grupo cada uno de los problemas ocasos planteados y
socialice los resultados obtenidos en sesiones detutoría.
1. Explique: ¿por qué razón si se coloca una mano sobre una superficie de madera y otra
sobre una superficie metálica que se encuentren a igual temperatura, la
superficie de madera se siente más fría? 2. Consulte la temperatura promedio de su ciudad de
residencia y exprésela en
grados Fahrenheit, Kelvin y Rankine 3. Consulte la temperatura de fusión de los siguientes
metales: hierro, estaño, plomo cobre y cinc, con estos valores construya una tabla donde
se ordenen de menor a mayor punto de fusión y se indiquen las equivalencias en las
diferentes escalas de
temperatura. 4. Calcule la cantidad de calor que es necesario suministrar a 50 galones de
agua
para elevar su temperatura de 18 a 60 ºC. 5. Una pieza de hierro de 1,25 kg sale de un horno
a una temperatura de 873 K y se deja enfriar hasta que la temperatura llega a 20 ºC. ¿Qué
cantidad de calor cedió
al ambiente? 6. Explique: ¿por qué razón cuando se deja secar sobre la palma de la mano
unas
gotas de un líquido volátil como el alcohol, se produce una sensación de frío? 7. En un termo
se mezclan 120 g de agua cuya temperatura es 19 ºC con 280 g de agua a 74 ºC. Si se
desprecian las pérdidas de calor durante la mezcla ¿cuál debe
ser la temperatura al alcanzar el equilibrio térmico? 8. ¿Qué cantidad de calor será necesario
retirar para congelar completamente 0,5 kg
de agua que se encuentra inicialmente a 20 ºC? 9. ¿Qué cantidad de calor será necesario
suministrar para transformar 2,50 kg de agua a 15 ºC en vapor de agua a 150 ºC si la
presión durante este proceso se
mantiene constante en 1,0 atmósferas. 10. Si en un termo se colocan 5,0 kg de agua a 25 ºC
y se le adicionan 4,0 kg de hielo en forma de pequeños bloques a 0 ºC, ¿se fundirá todo el
hielo? Si es así, ¿que temperatura se alcanza? Si no es así, que cantidad de hielo se
funde?
ETODOLOGÍA
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