CONSERVACION DE LA ENERGIA_pTPN7-CONSERV de ENERGIA-2020

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Facultad de Ingeniería FISICA I AÑO 2020 Universidad Nacional de Jujuy - U.N.Ju 
 
 
 
TRABAJO PRÁCTICO Nº 7: CONSERVACION de la ENERGIA 
 
A – PROBLEMAS CON RESOLUCION EN EL AULA VIRTUAL 
 
1- Se lanza una pelota hacia arriba en el aire. a) ¿En qué posición es máxima su energía cinética? b) ¿en qué posición 
es máxima su energía potencial gravitacional? 
 
2- Una persona deja caer una pelota desde lo alto de un edificio, mientras que otra persona que se encuentra abajo 
observa su movimiento. a) ¿Estarán de acuerdo estas dos personas acerca del valor de la energía potencial gravitatoria 
del sistema pelota-tierra? b) ¿y sobre el cambio de la energía potencial? c) ¿Y sobre la energía cinética? 
 
3- Una bolita de masa m = 4 kg que pende de un hilo de longitud L se desvía hacia un lado de manera de que dicho hilo 
ocupa la posición horizontal A y desde ese punto se suelta la bolita. Abajo a una 
distancia h = 2/3L del punto de suspensión O hay un clavo C ¿cuál es la tensión del 
hilo en instante que ocupa la posición horizontal B 
 
 
 
4- Un péndulo de 1m de longitud está amarrado en lo alto de una alacena, y está 
inicialmente mantenido formando un ángulo de 30º con la vertical. Al 
soltarse el péndulo ¿Cuál será el ángulo que la cuerda formará con 
la vertical, cuando la masa suspendida alcance el punto más alto, 
bajo la alacena? Desprecie los efectos de fricción 
 
 
5- Una partícula de masa “m” parte del reposo y se desliza hacia 
abajo por un tramo sin fricción, como se 
muestra en la figura. Abandona el tramo en forma horizontal a una altura h=1,25 m y golpea en el 
suelo a 1,00 m de distancia del borde de la rampa . Determine la altura “H” desde la cual el objeto 
se suelta. 
 
6- Una partícula de 0,500 kg de masa se dispara desde P con una velocidad inicial v0 que tiene 
una componente horizontal de 30,0 m/s. La partícula 
asciende hasta una altura máxima de 20,0 m sobre P. Con 
los principios de la conservación de la energía determine: a) La componente vertical 
de v0. b) El trabajo efectuado por la fuerza gravitacional sobre la partícula durante 
su movimiento de P a B, c) Las componentes horizontal y vertical del vector 
velocidad cuando la partícula llega a B 
 
7- Un bloque de 2 kg de masa sobre una superficie horizontal rugosa, se mantiene 
en reposo mientras comprime 10 cm a un resorte de masa despreciable (k=100 N/m). Cuando el bloque se suelta se 
desplaza 0,25 m antes de detenerse. Calcule el coeficiente de fricción cinético entre la superficie y el bloque. 
 
8- Un cuerpo de masa m es soltado desde el punto A. Si su velocidad en B es de 20 m/s y no existe fricción, hallar la 
máxima velocidad que puede adquirir la masa m. 
 
 
 
 
 
 
 
 
9- En la figura se ve un bloque de 10,0 kg que se suelta desde el punto A. La pista no ofrece fricción excepto en la parte 
BC de 6,00 m de longitud. El bloque se mueve hacia abajo por la 
pista y golpea un resorte de constante de fuerza k igual a 2250 N/m 
y lo comprime 0,300 m a partir de su posición de equilibrio antes de 
quedar momentáneamente en reposo. Determine el coeficiente de 
fricción cinético entre la superficie BC y el bloque. 
 
B A 
60 
V
20 
1 m 
30º 
0,5 
m 
 
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10- En la figura se muestra un bloque que tiene una velocidad inicial 
v0 = 6 m/s y se desliza a lo largo de una vía de un nivel a otro nivel 
más alto, moviéndose en un valle intermedio libre de fricción. La 
diferencia de altura es de 1,1 m. El bloque llega al nivel más alto, en 
donde el coeficiente de fricción dinámico es 0,6. Calcule la distancia 
que recorre el bloque hasta detenerse. 
 
 
B- PROBLEMAS PARA RESOLVER EN CASA 
1- Un objeto A de masa de 3 kg se deja en libertad y cae sobre una plataforma B y debido al impacto comprime un 
resorte de k = 1800 N/m y longitud l = 0,15 m ¿a qué distancia del piso se logra detener el objeto 
si h = 0,2 m (considere despreciable la masa de la plataforma). 
 
 
 
 
2- Un resorte cuya constante elástica es 1000N/m se comprime 40 cm como indica la fig. Hallar el máximo alcance 
horizontal de la esfera de 10 kg, después que se suelta el resorte. 
 
 
 
 
 
 
3- El coeficiente de rozamiento entre el bloque de 3,00 kg y la superficie tiene un valor de 
0,400. El sistema mostrado en la figura inicialmente se encuentra inicialmente en reposo. ¿cuál es la rapidez de la pelota 
de 5,00 kg cuando cae 1,50 m? 
 
 
 
 
 
 
4- Por el plano inclinado de la figura se deja caer un cuerpo con una velocidad de 2 m/s. Sabiendo que  = 0,2, calcular 
por métodos energéticos la distancia d para que el cuerpo llegue al punto C con 
una velocidad de 3 m/s. 
 
 
 
 
 
5- Un cuerpo pequeño se suelta en A luego de deslizarse hacia abajo por la superficie esférica de 8 m de radio, ingresa 
en un plano inclinado rugoso (µ = 0,25). Determinar hasta que altura h subirá 
el cuerpo por el plano. 
 
6- La figura representa la ladera de una montaña, por la que se desliza con 
rozamiento despreciable un esquiador de 80 kg. Se sabe que pasa por el 
punto A con una velocidad de 5 m/s, y pasa por el punto C con una velocidad 
de 10 m/s. Determinar la energía potencial gravitatoria, la energía cinética y la 
energía mecánica del esquiador en los puntos indicados. Hallar la distancia 
que necesitará para detenerse en la planicie horizontal, si a partir del punto G 
actúa una fuerza de rozamiento cuya intensidad constante es 500 N. 
 
 
C- CUESTIONARIO PARA RESOLVER EN EL AULA VIRTUAL Y TENER PRESENTE EN EL PRÁCTICO 
 
1- Determina y selecciona la velocidad a la que se lanza un cuerpo de 15 kg, arrastrándolo por el suelo, sabiendo que 
recorre 3 m antes de detenerse. Dato: μ = 0,2 
a) 3,4 m/s b) 8,8 m/s c) 12,3 m/s d)1,5 m/s e) 2,0 m/s 
 
x 
1
0
 
m
 
6 
m 
C 
d B 
A 
30º 
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2- Una bala impacta contra un panel de corcho a 350 m/s y tras atravesar sus 4 cm de grosor la bala sale a 40 m/s. 
Determina y seleccione la fuerza que la pared opone al paso de la bala. 
a) - 1,1 x 106 î N b) - 4,5 x 104 N c) - 1,1 x 106 N d) 1,2 x 103 î N e) 3,8 x 105 N 
 
3- Calcula mediante consideraciones energéticas, la velocidad final de una pelota que cae desde una altura de 30 m. 
Selecciona la opción correcta: 
a) 12,3 m/s b) 20,1 m/s c) 24,3 m/s d) 15,2 m/s 
 
4- Un cuerpo de 2 kg situado inicialmente a tres metros sobre el suelo es elevado a una altura de cinco metros sobre el 
suelo. Posteriormente se suelta y se lo deja caer a la altura inicial. Determina el trabajo realizado por la fuerza peso 
cuando se eleva el cuerpo y el trabajo realizado por la fuerza peso cuando se suelta y el cuerpo cae a su altura inicial. 
Elegir para cada tramo: 
a) 15,2 J b) - 15,2 J c) - 20,1 J d) - 39,2 J e) 39,2 J f) 20,1 J 
 
5- Determina y selecciona el trabajo realizado por la fuerza peso sobre un objeto de 3 kg cuando su altura pasa de 6 m 
a 2 m. 
a) 117,6 J b) 90,0 J c) 201,3 J d) 152,0 J 
 
6- Determina y selecciona la altura máxima que alcanzará un cuerpo que es lanzado verticalmente a 9 m/s. Utiliza 
consideraciones energéticas para resolver el problema. 
a) 1,5 m b) 2,0 m c) 20,1 m d) 3,1 m e) 4,1 m 
 
7- Lanzamos una bola de 2 kg de peso en línea recta a una velocidad de 4 m/s rodando por el suelo. Sabiendo que 
recorre 20 m antes de detenerse y suponiendo que la fricción con el aire es despreciable, calcula el valor de la fuerza 
de rozamiento con el suelo y selecciona. 
a) 16 N b) 1,5 N c) 0,8 N d) - 16 N e) 2,0 N 
 
8- En una montaña rusa como la de la figura, determina y selecciona, a partir de los datos que te proporcionamos en la 
tabla, la velocidad que llevará el vagón en el punto 2. 
a) 17,6 m/s b) 15,2 m/s c) 28,1 m/s d) 35,4 m/s e) 5,3 m/s 
 
 
 
Masa vagón más ocupantem = 900 kg 
Altura punto 1 h1 = 60 m 
Velocidad punto 1 v1 = 2 m/s 
Altura punto 2 h2 = 20 m 
Velocidad punto 2 v2 = ?