Trabajo y Energia

ufeffTRABAJO Y ENERGÍA
1. Se lanza una esfera de 5 g verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 15 km/h. Calcular la energía mecánica total a) después de 10 s, b) en el punto más alto de su trayectoria, c) en la mitad de su trayectoria de bajada y d) cuando regresa al punto de partida
2. Una partícula de 0.5 kg de masa se dispara desde P como se muestra en la figura, con unavelocidad inicial vi, que tiene una componente horizontal de 30 m/s. La partícula asciende hasta la altura máxima de 20 m sobre P. Con la ley de conservación de la energía determine a) la componente vertical de vi, b) el trabajo efectuado por la fuerza gravitacional sobre la partícula durante su movimiento de P a B, y c) las componentes horizontal y vertical del vector velocidad cuando la partículallega a B.

3. Una sola fuerza conservativa que actúa sobre una partícula varía como F = (-Ax + Bx2)i N, donde A y B son constantes y x esta en metros. a) Calcular la función energía potencial Ep(x) asociada con esta fuerza tomando Ep = 0 en x = 0. b) Encuentre el cambio en la energía potencial y en la energía cinética cuando la partícula se mueve de x = 2 m a x = 3 m
4. Un paracaidista de 50kg de masa salta de un globo a una altura de 1000 m y llega al suelo con una rapidez de 5 m/s ¿Cuánta energía perdió por la fricción del aire durante el salto?
5. Un hombre que corre tiene la mitad de la energía cinética que un niño con la mitad de su masa. El hombre aumenta su velocidad en 1.0 m/s, y luego tiene la misma energía cinética que la del niño. ¿Cuál era la velocidad original de losdos?
6. Una fuerza constante de 60 dinas actúa por 12 s en un cuerpo cuya masa es de 10 g. El cuerpo tiene una velocidad inicial de 60 cm/s en la misma dirección de la fuerza. Calcular a) el trabajo efectuado por la fuerza, b) la energía cinética final, c) la potencia desarrollada, d) el aumento de la energía cinética; repetir el problema si la fuerza es perpendicular a la velocidad inicial7. Un proyectil de 0.55 kg es lanzado del borde de un risco con una energía cinética inicial de 1 550 J y en su punto mas alto alcanza 140 m arriba del punto de lanzamiento. a) ¿Cuál es el componente horizontal de su velocidad? b) ¿Cuál es el componente vertical de su velocidad justo después de su lanzamiento? c) en un instante de su vuelo, se descubre que el componente vertical es 65.0 m/s.En ese momento ¿A qué distancia se encuentra por arriba o por debajo del punto de lanzamiento?
8. Un hombre de 105 kg salta de una ventana hacia una red de incendios de 36 pies debajo. La red estira 4.4 pies antes de detenerlo y devolverlo al aire. ¿Cuál es la energía potencial de la red estirada?
9. Un cubo de hielo se suelta del borde de un tazón hemisférico sin fricción cuyo radio mide 26.3cm (ver figura) ¿con qué velocidad se mueve el cubo en el fondo del tazón?





10. Con una velocidad inicial de 150 m/s, un proyectil con una masa de 2.40 kg se dispara desde un risco de 125 m de altura, dirigido 41.0º arriba de la horizontal. ¿Cuáles son a) su energía cinética al momento de disparar, y b) su energía potencial? c) calcule la rapidez del proyectil poco antes de que caigaal suelo. ¿Cuál respuesta depende de su masa?
11. Para empujar una caja de 52kg por el piso, un trabajador aplica una fuerza de 190 N, dirigida 22º debajo de la horizontal. Conforme la caja se desplaza 3.3 m, ¿Cuánto trabajo realizan en ella a) el trabajador, b) la fuerza de la gravedad y c) la fuerza normal al piso de la caja?
12. Un objeto de 106 kg se mueve inicialmente en una línearecta con una rapidez de 51.3 m/s. a) si lo detenemos con una desaceleración de 1.97 m/s2, ¿Qué fuerza se requiere, qué distancia recorre el objeto y cuánto trabajo lleva a cabo la fuerza? b) conteste las mismas preguntas si la desaceleración es 4.82 m/s2
13. Para empujar hacia arriba una caja de 25 kg por una pendiente de 27º, un trabajador ejerce una fuerza de 120 N paralela a ella. A medida...