Anónimo
Anónimo preguntado en Ciencias y matemáticasFísica · hace 1 década

¿ejercicios de trabajo neto nergia potencial y teorema generalizado de trabajo y energia?

2 respuestas

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  • hace 1 década
    Respuesta preferida

    Si una persona saca de un pozo una cubeta de 20 kg y realiza un trabajo

    equivalente a 6.00 kJ, ¿Cuál es la profundidad del pozo? Suponga que cuando se

    levanta la cubeta su velocidad permanece constante.

    Solución:

    Como la energía cinética permanece constante, el trabajo realizado es igual al

    cambio de energía potencial. Es decir, W = ΔU = mgh. Despejando la altura se

    obtiene h = W/mg = 6000/(20 x 9.81) = 30.6 m

    - Una gota de lluvia (m = 3.35 x 10-5 kg) cae verticalmente a velocidad constante

    bajo la influencia de la gravedad y la resistencia del aire. Después de que la gota

    ha descendido 100 m, ¿Cuál es (a) el trabajo realizado por la gravedad y (b) la

    energía disipada por la resistencia del aire?

    Solución

    (a) Como la energía cinética permanece constante, el trabajo realizado es igual al

    cambio de energía potencial. Es decir, W = ΔU = mgh = 3.35 x 10-5 x 9.81 x 100 =

    32.9 x 10-3 J

    (b) Debido a que la energía cinética permanece constante, todo el trabajo se

    convierte en calor. Es decir, la energía disipada por la resistencia del aire es 32.9 x

    10-3 J.

    -Un cuerpo cae libremente y tarda 3 s en tocar tierra. Si su peso es de 4 N, ¿qué trabajo deberá efectuarse para elevarlo hasta el lugar desde donde cayo?. Expresarlo en:

    a) Joule.

    b) kgm.

    Desarrollo

    L = F.d

    En éste caso se trata de la fuerza peso, por lo tanto:

    L = P.d

    y al ser un movimiento vertical la distancia es la altura:

    L = P.h

    Mediante cinemática calculamos la altura para caída libre.

    h = ½.g.t ²

    h = ½ × 9,807 (m/s ²) × (3 s) ²

    h = ½ × 9,807 (m/s ²) × 9 s ²

    h = 44,1315 m

    Luego:

    a)

    L = P × h

    L = 4 N × 44,1315 m

    L = 176,526 J

    b)

    L = 176,526 J/(9,807 kgf.m × J)

    L = 18 kgf.m

    Un bloque de 50 kg es empujado por una fuerza que forma un ángulo de 30º, tal como indica la fig.. El cuerpo se mueve con aceleración constante de 0,5 m/s2. Si el coeficiente de rozamiento entre el bloque y el suelo es 0,2, calcular:

    a) El valor de la fuerza aplicada.

    b) El trabajo realizado por esta fuerza cuando el bloque se ha desplazado 20 m y la energía cinética al final del recorrido.

    - Un bloque de 2.5 kg de masa es empujado 2.2 m a lo largo de una mesa

    horizontal sin fricción por una fuerza constante de 16.0 N dirigida a 25° debajo de

    la horizontal. Encuentre el trabajo efectuado por: (a) la fuerza aplicada, (b) la

    fuerza normal ejercida por la mesa, (c) la fuerza de la gravedad, y (d) la fuerza neta sobre el bloque.

    Solución:

    (a) Trabajo efectuado por la fuerza es WF = Fdcosθ = 16 x 2.2 cos25o = 31.9 N

    (b) Wn = Fdcosθ = 0, ya que el ángulo entre la fuerza normal y el desplazamiento

    es θ = 90o.

    (c) Wg = 0, ya que el ángulo entre la fuerza de la gravedad y el desplazamiento es

    θ = 90o.

    (d) la fuerza neta hace un trabajo igual a la suma de los trabajos efectuados por

    las fuerzas. Es decir, WT = WF + Wn + Wg = 31.9 N

    -Un grupo de perros arrastra un trineo de 100 kg en un tramo de 2.0 km sobre

    una superficie horizontal a velocidad constante. Si el coeficiente de fricción entre el

    trineo y la nieve es 0.15, determine (a) el trabajo efectuado por los perros y (b) la

    energía perdida debido a la fricción.

    Solución

    (a) El trabajo es W = Fd. La fuerza aplicada por los perros es F = μmg. Por lo

    tanto, W = μmgd = 0.15 x 100 x 9.81 x 2000 = 294,300 J.

    (b) energía perdida debido a la fricción = 294,300 J, ya que tanto la energía

    cinética como la energía potencial permanecen constantes.

  • hace 6 años

    wuuua esta eso muy bn gracias por el ejemplo

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