Guía de trabajo.Trabajo, potencia y energía - parte 2

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FÍSICA 2. 
UNIDAD 0. TRABAJO Y ENERGÍA 
Clase: Trabajo, energía y potencia – parte 2 
 
Resuelva los siguientes problemas: 
 
1. Una bola de boliche que pesa 500 kg se deja caer desde un edificio a 10 
metros de altura del suelo. Suponga que durante el último segundo, antes 
de llegar al suelo, tiene una velocidad constante de 10 m/s. Cuál es el 
trabajo realizado durante el último segundo por: 
a) La fuerza resultante que actúa sobre la bola. 
b) La fuerza gravitatoria. 
c) La fuerza de fricción con el aire. 
d) Evalúe la potencia en cada caso. ¿Qué significado tiene?. 
 
 
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2. Mediante un cable de una grúa se arrastra un tronco sobre el suelo horizontal 
de un bosque a una velocidad constante de 2 m/s. Si la potencia desarrollada 
por el cable es de 940 W. 
 a) ¿Cuál es la tensión del cable?. 
b) ¿Cuál es el trabajo resultante sobre el tronco en un minuto?. 
c) ¿Cuál es el trabajo hecho por el cable sobre el tronco en un minuto?. 
d) Qué energía es disipada por efecto de la fricción en cada segundo?. 
 
3. Sobre una partícula de masa m = 2 kg, actúa una fuerza F desconocida. La 
partícula se mueve sobre un plano horizontal áspero, de acuerdo a con la 
ecuación x = 3+t2 donde x está en metros y t en segundos. El coeficiente de 
rozamiento cinético entre el plano y la partícula es μk = 0,3. Calcule: a) La energía 
cinética de la partícula en el instante t = 3s. b) El trabajo realizado por la fuerza F 
en el intervalo 0 − 3 s. 
4. Un bloque de masa m = 4kg, inicialmente en reposo, asciende a lo largo de un 
plano inclinado áspero de largo 1m e inclinación respecto de la horizontal α = 
53º, debido a la acción de una fuerza horizontal constante de magnitud 60N. Si 
al término del recorrido el bloque tiene una rapidez de 1,2 m/s, calcule: a) El 
trabajo realizado por la fuerza de roce. b) El trabajo neto resultante. c) El 
coeficiente de roce cinético entre el bloque y el plano. 
5. Hallar la potencia que desarrolla un motor para que levante al bloque de 20 N 
con velocidad constante en 2 s una altura de 4 m. 
 
 
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6. Un cuerpo de masa “m” es soltado del punto “A”, si la superficie circular carece 
de rozamiento. Calcular el coeficiente de rozamiento cinético entre B y C, si el 
cuerpo se detiene después de 40 m de recorrido; R =10m. 
 
 
 
7. Si el cuerpo de 16 kg de masa disminuye su energía en 800 J cuando desliza 
de “A” hacia “B”. Determinar la mínima rapidez de “v” que debe tener en 
“A” para que pueda llegar hasta “B”. 
 
8. Hallar el trabajo neto que se realiza para que el bloque de 10 kg, se 
desplace de “A” hasta “C” (en Joule). 
 
9. El cuerpo de 1 kg se suelta de A recorriendo el plano inclinado 60º con la 
horizontal y de superficie lisa hasta el punto B. Luego recorre el tramo 
rugoso BC deteniéndose en C. Hallar “L” si se sabe que µk= 0,6;(g = 10m/s2). 
 
 
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10. De qué altura mínima “h” debe partir el bloque “m” a fin de dar una vuelta 
completa suponiendo que la fricción es despreciable. 
 
11. Una caja de 3kg se desliza hacia abajo por una rampa que mide 1m de 
largo y está inclinada a un ángulo de 30º, como se muestra en la figura. La 
caja inicia desde el reposo en la parte alta, experimenta una fuerza 
constante de fricción de magnitud 5N y continúa moviéndose una corta 
distancia sobre el piso horizontal una vez que sale de la rampa. Use 
métodos de energía para determinar la rapidez de la caja en la parte 
inferior de la rampa. 
 
 
 
 
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12. Un niño de masa m se desliza en un plano irregularmente curvado una 
altura h= 2m, como se ve en la figura. El niño arranca desde el reposo en 
la parte alta. A) Determine su rapidez en la parte más baja, suponiendo 
que no hay fricción. B) Si una fuerza de fricción cinética actúa sobre el niño 
¿Cuánta energía mecánica pierde el sistema? Suponga que vf=3m/s y 
m=20Kg. 
 
 
 
13. Una partícula de masa m=5kg se suelta desde el punto A y se desliza sobre 
la vía sin fricción que se ilustra en la figura. Determine la rapidez de la 
partícula en los puntos B y C. 
 
14. Un bloque de 10 kg se suelta desde el punto A en la figura. La vía es sin 
fricción, excepto en la porción entre los puntos B y C, que tiene una 
longitud de 6m. El bloque baja por la vía, golpea un resorte de constante 
 
 
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de fuerza 2250 N/m y comprime al resorte 0.3m desde su posición de 
equilibrio, antes de detenerse momentáneamente. Determine el 
coeficiente de fricción cinética entre el bloque y la superficie rugosa entre 
B y C.