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1 Centro Preuniversitario de la UNS Ingreso Directo FÍSICA ELEMENTAL CICLO 2022 - II “TRABAJO Y ENERGÍA” Semana N° 08 DOCENTE: EQUIPO DOCENTE 01. Un bloque de 0,9 kg es empujado sobre el piso, con velocidad constante, mediante la acción de una fuerza F. Determine la cantidad de trabajo realizado mediante la fuerza F desde A hasta B. (g= 10 m/s2). A) 1 J B) 2 J C) 2,5 J D) 3 J E) 4 J 02. Una moneda de 5 g es colocada sobre un plano inclinado que forma 370 con la horizontal y se observa que recorre 6 m luego de 2 s de haberla soltado. Determine la cantidad de trabajo desarrollado por la fuerza de rozamiento. (g= 10 m/s2) A) 0,9 J B) 0,76 J C) – 0,6 J D) – 0,09 J E) – 0,69 J 03. Si el collarín es llevado lentamente entre A y B; determine la cantidad de trabajo desarrollado por la fuerza de rozamiento. (g=10m/s2) A) 15 J B) -15 J C) -24 J D) -27 J E) 27 J 04. El bloque de 5 kg es desplazado por acción de la fuerza constante F de módulo 50 N. Determine la cantidad de trabajo realizado por la fuerza de rozamiento sobre el bloque en el tramo AB, si en este tramo el trabajo neto es + 40 J. (g= 10 m/s2). A) -40 J B) -30 J C) -20 J D) 20 J E) 30 J 05. Al bloque de 5 kg se le aplica una fuerza que varía con la posición vertical tal como muestra la gráfica. Determine el trabajo neto realizado sobre el bloque desde y= 0 hasta el momento que la fuerza resultante sea nula. A) + 50 J B) + 70 J C) + 80 J D) + 100 J E) + 120 J 06. Si la fuerza horizontal F varia con la posición, según la gráfica adjunta, determine la cantidad de trabajo neto desde la posición x= +2m y x= +8m (m= 2 kg; g= 10 m/s2) M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar Prof. Luis Medina- Carlos Sanchez-Víctor Azañedo-Johan Curo FÍSICA 2 Centro Preuniversitario de la UNS Ingreso Directo A) 24 J B) 20 J C) 26 J D) 18 J E) 28 J A) 55 J B) 65 J C) 75 J D) 70 J E) 90 J 07. El bloque de 2 kg es lanzado sobre una superficie horizontal rugosa, de tal forma que describe una trayectoria circunferencial. Determine la cantidad de trabajo neto realizado sobre el bloque cuando el hilo barre un ángulo de π/3 rad. (g= 10 m/s2; L= 3/π m; ) A) – 5 J B) – 10 J C) 20 J D) π J E) – 10π J 08. La potencia de un motor es 60Watts, establecer el tiempo necesario para trasladar a velocidad constante un cuerpo de 20kg, desde el punto A hasta otro distante 10m. Si el coeficiente de fricción entre el cuerpo y la rampa es 0,3. A) 28s B) 14s 10. Un globo aerostático que pesa 400 N sufre un empuje del aire de 600 N. Calcular la energía mecánica al cabo de 20 s. Si el globo parte del reposo. (g= 10 m/s2) A) 200 kJ B) 300 kJ C) 400 kJ D) 500 kJ E) 600 KJ 11. Un bloque es ayudado a descender a velocidad constante, por una fuerza F también constante de 80 N desde A hasta B. ¿Qué trabajo realizo dicha fuerza F? A) -300 J B) -400 J C) -500 J D) -1000 J E) -2000 J 12. El collarín liso de 2 kg es llevado a través del carril mediante la fuerza C) 20s D) 32s E) 10s A 37° motor constante F = 10 N. Determine el trabajo neto desde A hasta B. A) 100 J 09. En el instante mostrado, el resorte tiene una longitud de 1 m. Determine la energía mecánica del sistema resorte- esfera, respecto del piso. El resorte tiene una longitud natural de 80 cm. B) 150 J C) 200 J D) – 100 J E) 250 J M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Línea M. Loyola Línea M. Loyola Línea Docente: Equipo Docente 2022 - II FÍSICA 3 Centro Preuniversitario de la UNS Ingreso Directo 13. Sabiendo que la tensión en la cuerda es de modulo constante de 45 N, mientras el bloque se desplaza entre A y B en línea recta. Calcule el trabajo neto sobre el bloque entre A y B. (g= 10 m/s2; dAB= 7 m). A) 125 J B) 225 J C) 280 J D) 350 J E) 110 J 14. Sobre el bloque de 4 kg que fue lanzado en el punto “A”, actúa una fuerza de rozamiento constante de 30 N. Calcule el trabajo neto sobre el bloque desde A hasta B. (π = 3; g= 10 m/s2) A) – 10 J B) 0 J C) 10 J D) 20 J E) 30 J 15. La grafica muestra el comportamiento de la fuerza F en función de la posición (x) determine el trabajo neto realizado sobre el bloque para las posiciones x=0 hasta x=5 m. (g= 10 m/s2) A) 500 J B) 450 J C) 375 J D) 125 J E) 180 J 16. Se muestra un bloque sobre el cual actúa una fuerza variable tal como se muestra. A partir de la posición mostrada, determine el trabajo neto sobre el bloque hasta que presenta aceleración nula. (m= 6 kg; g= 10 m/s2). A) 30 J B) 60 J C) 90 J D) 50 J E) 40 J 17. Una lancha recorre un rio con una velocidad constante de módulo 36 km/h venciendo la fuerza de resistencia del agua de magnitud 2000 N. Determine la potencia (en KW) alcanzada por el motor de la lancha. A) 20 B) 200 C) 2000 D) 360 E) 108 18. Sobre un cuerpo de 1 kg de masa, inicialmente en reposo se aplica una fuerza F de manera que el cuerpo asciende verticalmente con una aceleración de 2 m/s2, desplazándose 4 m. Halle la potencia desarrollada por F. A) 24 W B) 23 W C) 22 W D) 21 W E) 20 W 19. Un bloque de 4 kg de masa, que descansa sobre un piso liso es afectado por una fuerza F= 40 N, horizontal y constante. ¿Cuál será la energía cinética del bloque al cabo de un tiempo t= 3s? A) 1,8 KJ B) 1,6 KJ C) 1,5 KJ D) 1,9 KJ E) 1,7 KJ Docente: Equipo Docente 2022 - II FÍSICA 4 Centro Preuniversitario de la UNS Ingreso Directo 4 m 3 m liso 20. ¿Qué potencia deberá desarrollar el motor del automóvil para subir a 54 km/h una pista inclinada, que forma 30° con la horizontal? La masa del automóvil es de 1200kg (g = 10 m/s2) A) 45 kW B) 60 kW C) 80 kW D) 90 kW E) 100KW 21. Una cadena homogénea de 10kg y 2 m de longitud reposa sobre una superficie horizontal ¿Cuál será la cantidad de trabajo necesario que se debe realizar para colocar la cadena en forma vertical? (g= 1O m/s2) A) 50 J B) 60 J C) 100 J D) 90 J E) 120 J 22. Considerando s u p e r f i c i e s l i s a s determinar el trabajo neto realizado sobre el pequeño ladrillo de 2 kg hasta el instante que éste asciende una altura de 20 m. Considere F = 100 N y g= 10 m/s2. A) 1500 J B) 1100 J C) 1000 J D) 900 J E ) 1200 J 23. Un bloque de 0,1kg comprime en 0,1m a un muelle cuya constante es k = 500 N/m. Si éste bloque es liberado, se observa que empieza a ascender sobre la pendiente rugosa (µk = 0,5) inclinada en 37°. Calcule la distancia que recorre el cuerpo hasta alcanzar el máximo ascenso. (g = 1O m/s2) A) 1m. B) 1,5 m. C) 2,5m D) 3,5m E) 5m 24. De un pozo debe extraerse cada tres minutos 9000 litros de agua de una profundidad de 150m. ¿Qué potencia es necesaria si la máquina pierde el 25%? A) 92kW B) 90kW C) 100kW D) 80kW E) 75kW 25. Un bloque se desliza sobre una superficie lisa en la forma mostrada en la figura. Si en el punto A su rapidez es de 10 m/s, calcular la distancia horizontal x, en metros, que recorre el bloque al caer en el punto B. (g=9,8m/s2) A) 7/10 B) 3/5 C) 2 5 m D) 5/3 v0 B E) 10/7 A x 26. Halle la potencia mínima (en W) que debe realizar un motor para extraer agua de un pozo a 20 m de profundidad y descargar a razón de 10 lt/s con una velocidad no menor a 6 m/s. A) 2120 B) 2140 C) 2160 D) 2180 E) 2200 27. Un trabajador levanta un bloque de masa 50 kg una altura de 4 m usando una rampa como se muestra en la figura. Calcule la potencia (en W) que desarrolla el trabajador si el bloque se mueve con velocidad constante durante 25 s (g = 10 m/s2). A) 40 B) 60 C)80 D) 100 E) 120
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