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EXÁMENES DE FÍSICA (SELECTIVIDAD)

TEMA1: FUERZAS CONSERVATIVAS, TRABAJO Y ENERGÍA

TEORÍA:

1. Haga un análisis crítico de cada una de las siguientes afirmaciones, definiendo los conceptos físicos relacionados con ellas y justificando su carácter de verdadera o falsa.
a) La energía potencial de una partícula depende exclusivamente de su posición; su expresión viene dada por E p = mg h.
b) Siempre que una partícula se encuentre sometida a la acción de una fuerza es posible expresar la variación de su energía en términos de la variación de energía potencial.

2. Comente las siguientes afirmaciones, razonando si son verdaderas o falsas:
a) Existe una función energía potencial asociada a cualquier fuerza;
b) El trabajo de una fuerza conservativa sobre una partículaque se desplaza entre dos puntos es menor si el desplazamiento se realiza a lo largo de la recta que los une.

3. a) Defina los términos “fuerza conservativa” y “energía potencial” y explique la relación entre ambos.
b) Si sobre una partícula actúan tres fuerzas conservativas de distinta naturaleza y una no conservativa, ¿cuántos términos de energía potencial hay en la ecuación deconservación de la energía mecánica de esa partícula? ¿Cómo aparece en dicha ecuación la contribución de la fuerza no conservativa? Razone las respuestas.

4. Una partícula se mueve bajo la acción de una sola fuerza conservativa. El módulo de su velocidad decrece inicialmente, pasa por cero momentáneamente y más tarde crece.
a) Ponga un ejemplo real en el que se observe este comportamiento.
b)Describa la variación de la energía potencial y la de la energía mecánica de la partícula durante ese movimiento.

5. a) ¿Qué se entiende por fuerza conservativa? ¿Y por energía potencial? Indique algunos ejemplos de fuerzas conservativas y no conservativas.
b) ¿Puede un mismo cuerpo tener más de una forma de energía potencial? Razone la respuesta aportando algunos ejemplos.

6. a) ¿Puedeser negativa la energía cinética de una partícula? ¿Y su energía potencial? En caso afirmativo, explique el significado físico.
b) ¿Se cumple siempre que el aumento de energía cinética de una partícula es igual a la disminución de su energía potencial? Justifique la respuesta.

7. Conteste razonadamente a las siguientes preguntas:
a) ¿Puede asociarse una energía potencial a una fuerza derozamiento?
b) ¿Qué tiene más sentido físico, la energía potencial en un punto o la variación de energía potencial entre dos puntos?

8. Un bloque de masa m cuelga del extremo inferior de un resorte de masa despreciable, vertical y fijo por su extremo superior.
a) Indique las fuerzas que actúan sobre la partícula explicando si son o no conservativas.
b) Se tira del bloque hacia abajoy se suelta, de modo que oscila verticalmente. Analice las variaciones de energía cinética y potencial del bloque y del resorte en una oscilación completa.

9. a) Explique las relaciones que existen entre trabajo, variación de la energía cinética y la variación de energía potencial de una partícula que se desplaza bajo la acción de varias fuerzas. ¿Qué indicaría el hecho de que la energíamecánica de la partícula no se conserve?
b) ¿Puede ser negativa la energía cinética de una partícula? ¿Puede ser negativa su energía potencial en un punto? Razone las respuestas.

10. Comente cada una de las afirmaciones siguientes y razone si son ciertas o falsas:
a) El trabajo de una fuerza conservativa aumenta la energía cinética de la partícula y disminuye su energía potencial.
b) Eltrabajo de una fuerza no conservativa aumenta la energía potencial de la partícula y disminuye su energía mecánica.

11. a) ¿Qué trabajo se realiza al sostener un cuerpo durante un tiempo t?
b) ¿Qué trabajo realiza la fuerza peso de un cuerpo si éste se desplaza una distancia d por una superficie horizontal?
Razone las respuestas.

12. Comente las siguientes afirmaciones:
a) Un...