la fisica




Hola :)



TRABAJO, POTENCIA ENERGÍA. EJERCICIOS RESUELTOS

(a) ¿Qué trabajo realiza una fuerza de 15 N, cuando desplaza un cuerpo 13 m en la dirección que se aplicó
w= F. d = (15 N)(13 m)
w = 195 J
(a) Un bulto de cemento de 30 kg es conducido horizontalmente por un operario una distancia de 24 m, luego lo lleva hasta una plataforma que se encuentra a 6,4 m de altura. ¿Quétrabajo realiza el operario?
El operario solo realiza trabajo cuando lleva el bulto a 6,4 m de altura:
w = F. d = mg. d = (30 kg)(9,8 m/s2)(6,4 m)
w = 1.881,6 J.
(b) Un deportista de 75 kg asciende por una cuerda hasta una altura de 5,6 m. ¿Qué trabajo realiza el deportista?
W = F. d = mg. d = (75 kg)(9,8 m/s2)(5,6 m)
W = 4.116 J

(c) La locomotora de un tren ejerce una fuerza constante de 50.000 N sobre el tren cuando lo arrastra por una vía horizontal a la velocidad de 50 km/h. ¿Qué trabajo realiza la locomotora en cada kilómetro derecorrido?

F = 50.000 N
V = 50 km/h = 13,89 m/s
d= 1 km = 1000 m
W= ?

W= F.d = (50.000 N)(1.000 m)
W = 5 x 107 J

(d) Un bloque de 9 kg es empujado mediante una fuerza horizontal de 150 N durante un trayecto de 26 m. Si el coeficiente de rozamiento entre la superficie y el bloque es 0,3, calcula el trabajo realizado por la fuerza externa, por la fuerza de rozamiento y el trabajoneto.



m = 9 kg
F = 150 N
x = 26 m
 = 0,3
WF = ?
WFr = ?
Wneto = ?

WF = F.x.cos0º = (150 N)(26 m)(cos0º) WF = 3.900 J
WFr = Fr.x.cos180º = N.x.cos180º = .m.g.x.cos180º = (0,3)(9 kg)(9,8 m/s2)(26 m)(cos180º) WFr = –687,96 J
La Fuerza Normal y el Peso no realizan ningún trabajo porque sus ángulos son 90 y 270 grados respectivamente.
Wneto = 3.900J – 687,96 JWneto = 3.212,04 J

(e) Un bloque de 70 kg es empujado 16 m sobre un piso horizontal mediante una fuerza que forma hacia arriba un ángulo de 30º respecto a la horizontal. Si el coeficiente de rozamiento cinético entre el bloque y la superficie es 0,25 y el bloque se mueve con velocidad constante, calcula el trabajo realizado por la fuerza externa, por la fuerza de rozamiento y el trabajo neto.m = 70 kg V = cte. WFr = ?
x = 16 m WF = ? Wneto = ?
 = 30º
 = 0,25


(1)
(2)
De la ecuación (2) despejando tenemos que: N = mgcos → Fr = N = mgcos
De la ecuación (1) despejando se tiene que: F = mgsen + Fr Por lo tanto:
WF = (mgsen + Fr).x.cos0º =(mgsen + mgcos).x.cos0º = mg(sen + cos).x.cos0º
WF = (70)(9,8)(sen30 + 0,25cos30)(16cos0) → WF = 7.864,37 J
EL TRABAJO EJERCIDO POR LA FUERZA DE ROZAMIENTO ES:
wFr = Fr.x.cos180 = mgcos.x.cos180 = (0,25)(70)(9,8cos30)(16cos180) → wFr = –2.376,37 J
EL TRABAJO EJERCIDO POR EL PESO ES:
Wpeso = mgsen.x.cos180 = (70)(9,8sen30)(16cos180) → Wpeso =–5.488 J
EL TRABAJO NETO ES LA SUMATORIA DE TODOS LOS TRABAJOS REALIZADOS POR CADA FUERZA ESPECIAL:
Wneto = 7.864,37 J – 2.376,37 J – 5.488 J → Wneto = 0 J
(f) Un bloque de 12 kg es empujado sobre un plano inclinado que forma un ángulo de 38º con la horizontal hasta una altura de 4 m, mediante una fuerza de 480 N paralela a la superficie del plano, si el coeficiente...