Dinamica

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PROBLEMAS COMPLEMENTARIOS
TRABAJO, ENERGIA Y POTENCIA

6.24 Una fuerza de 3 N actúa a lo largo de una distancia de 12 m en dirección de la fuerza. Encuentre el trabajo realizado.

6.25 Un objeto de 4 kg se eleva 1.5 m. a) ¿Cuánto trabajo se efectúa contra la gravedad de la Tierra? b) Repita el cálculo si el objeto se baja en vez de elevarse.

6.26 Una losa de mármol uniforme rectangulartiene 3.4 m de largo, 2 m de ancho y una masa de 180 kg. Si originalmente esta tendida en el suelo plano, ¿Cuánto trabajo se necesita para ponerla vertical?

6.27 ¿Qué tan grande es la fuerza requerida para acelerar un automóvil de 1300 kg desde el reposo hasta una rapidez de 20 m/s en una distancia horizontal de 80 m?

6.28 Un automóvil de 1200kg que viaja a 30 m/s aplica los frenos y derrapaantes de detenerse. Si la fuerza de fricción entre el deslizamiento de las llantas y el pavimento es de 6000 N, ¿Qué distancia recorrerá el coche antes de alcanzar el reposo?

6.29 Un protón (m=1.67x10-27kg) con una rapidez de 5x106 m/s pasa a través de una película metálica con un espesor de 0.010 mm y emerge con una rapidez de 2x106 m/s. ¿De qué magnitud es la fuerza promedio que se opone almovimiento a través de la película?

6.30 Se empuja lentamente un automóvil de 200 kg hacia arriba de una pendiente. ¿Cuánto trabajo desarrollara la fuerza que hace que el objeto ascienda la pendiente hasta una plataforma situada a 1.5 m arriba del punto de partida? Desprecie la fricción.

6.31 Repita el problema 6.30 si la distancia a lo largo de la pendiente hasta la plataforma es de 7 m y unafuerza de fricción de 150 N se opone al movimiento.

6.32 Un vagón de carga de 50,000 kg se empuja una distancia de 800 m hacia arriba sobre una inclinación de 1.20%, con rapidez constante. a) Encuentre el trabajo que realiza contra la gravedad el empuje de la barra de tracción. b) Si la fuerza de fricción que retarda el movimiento es de 1500N, determine el trabajo total efectuado.

6.33Una mujer de 60 kg sebe un tramo de escalera que une a dos niveles separados 3 m. a) ¿Cuánto trabajo de levantamiento realiza la mujer? b) ¿Cuánto cambia la EPG de la mujer?

6.34 Una bomba de agua sube el líquido desde un lago hasta un gran tanque colocado 20 m arriba del nivel del lago. ¿Cuánto trabajo contra la gravedad efectuara la bomba para transferir 5 m3 de agua al tanque? Un metro cubicode agua tiene una masa de 1000 kg.

6.35 Justo antes de chocar con el piso, una masa de 2 kg tiene 400 J de EC. Si se desprecia la fricción, ¿De qué altura se dejó caer dicha masa?

6.36 Una pelota de 0.5 kg cae frente a una ventana que tiene 1.5 m de longitud vertical. a) ¿Cuánto aumenta la EC de la pelota cuando alcanza el borde inferior de la ventana? b) Si su rapidez era de 3.0 m/s en laparte superior de la ventana, ¿Cuál será la rapidez al pasar por la parte inferior?

6.37 Al nivel del mar las moléculas de nitrógeno en el aire tuenen una EC traslacional promedio de 6.2x10-21 J. su masa es de 4.7x10-26 kg. a) Si una molécula pudiera moverse verticalmente hacia arriba sin chocar contra otras moléculas de aire, ¿A qué altura podrías llegar? b) Cual es la rapidez inicial de lamolécula hacia arriba?

6.38 El coeficiente de fricción de deslizamiento entre un coche de 900 kg y el pavimento es de 0.80. Si el automóvil se mueve a 25 m/s a lo largo del pavimento plano cuando comienza a derrapar para detenerse, ¿Qué distancia recorrerá antes de detenerse?

6.39 Considere el péndulo simple que se muestra en la figura 6-7. a) Si se suelta desde el punto A, ¿Cuál será larapidez de la pelota cuando pase a través del punto C? b) ¿Cuál será su rapidez en el punto B?

6.40 Un automóvil de 1200 kg se mueve por gravedad el reposo bajando por una carretera de 15 m de largo que esta inclinada 20° con la horizontal. ¿Qué rapidez tiene el automóvil al final del camino si a) la fricción es despreciable y b) cuando se opone al movimiento una fuerza de fricción de 3000 N?...
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