Energia Trabajo

TRABAJO Y ENERGIA MECANICA
1.
Si una persona saca de un pozo una cubeta de 20 [kg] y realiza 6.000 [J] de
trabajo, ¿cuál es la profundidad del pozo? (30,6 [m])
2.
Una gota de lluvia (3,35x10-5 [kg] apx.) cae verticalmente a velocidad constante
bajo la influencia de la gravedad y la resistencia del aire. Después que la gota ha
descendido 100 [m], ¿cuál es a) el trabajo realizado por la gravedad yb) la energía
disipada por la resistencia del aire?
3.
Un bloque de 2,5 [kg] de masa es empujado 2,2 [m] a lo largo de una mesa
horizontal sin fricción por una fuerza constante de 16 [N] dirigida a 25º debajo de la
horizontal. Encuentre el trabajo efectuado por: a) la fuerza aplicada, b) la fuerza
normal ejercida por la mesa, c) la fuerza de gravedad, d) la fuerza neta sobre el
bloque. (a) 31,9[J], b) 0 [J], c) 0 [J], d) 31,9 [J])

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4.
Dos bolas que tienen masas m1 = 10 [kg] y m2 = 8 [kg] cuelgan de una polea
sin fricción, a) Determine el trabajo realizado por la fuerza de gravedad sobre cada
bola por separado cuando la de 10 [kg] se desplaza 0,5 [m] hacia abajo, b) ¿cuál es el
trabajo total realizado por cada bola, incluido el efectuado por la fuerza de lacuerda?,
c) redacte un comentario acerca de cualquier relación que haya descubierto entre
estas cantidades.

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5.
El líder de una porra levanta a su compañera quien tiene una masa de 50 [kg]
hacia arriba en línea recta una distancia de 0,6 [m] antes de soltarla. Si hace lo
anterior 20 veces, ¿cuánto trabajo ha realizado? (5.880 [J])

6.
Un grupo de perros arrastra un trineo de 100 [kg] en untramo de 2 [km] sobre
una superficie horizontal a velocidad constante. Si el coeficiente de fricción entre el
trineo y la nieve es 0,15, determine a) el trabajo efectuado por los perros y b) la
energía perdida debido a la fricción.
7.
Con una fuerza horizontal de 150 [N] se empuja una caja de 40 [kg] 6 [m] sobre
una superficie horizontal rugosa. Si la caja se mueve a velocidad constante,encuentre
Hernán Verdugo Fabiani
Profesor de Matemática y Física
www.hverdugo.cl

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a) el trabajo realizado por la fuerza de 150 [N], b) la energía cinética perdida debido a
la fricción, c) el coeficiente de fricción cinética. (a) 900 [J], b) -900 [J], c) 0,383)
8.
Un bloque de 15 [kg] es arrastrado sobre una superficie horizontal rugosa por
una fuerza de 70 [N] que actúa a 20º sobre la horizontal. Elbloque se desplaza 5 [m] y
el coeficiente de fricción cinético es 0,3. Determine el trabajo realizado por a) la fuerza
de 70 [N], b) la fuerza normal, c) la fuerza de gravedad, d) ¿cuál es la energía perdida
debido a la fricción?
9.
Si usted empuja una caja de 40 [kg] a una velocidad constante de 1,4 [m/s] a lo
largo de un piso horizontal de coeficiente de fricción 0,25, ¿a qué tasa a) efectúatrabajo sobre la caja, b) la energía es disipada por la fuerza de fricción? (137 [W], -137
[W])

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10.
Batman, cuya masa es de 80 [kg], cuelga del extremo libre de una cuerda de
12 [m], cuyo otro extremo se encuentra fijo a la rama de un árbol que está encima. Es
capaz de poner la cuerda en movimiento sólo como Batman sabe hacerlo, y
balancearse lo suficiente para poder alcanzar unasaliente cuando la cuerda forma un
ángulo de 60º con la vertical. ¿Cuánto trabajo se realizó contra la gravedad en esta
maniobra?
11.
Una carretilla cargada con ladrillos tiene una masa total de 18 [kg] y se jala con
velocidad constante por medio de una cuerda. La cuerda está inclinada a 20º y la
carretilla se desplaza 20 metros sobre una superficie horizontal. El coeficiente de roce
entre el suelo y lacarretilla es 0,5. a) ¿Cuál es la tensión en la cuerda?, b) ¿cuánto
trabajo efectúa la cuerda sobre la carretilla?, c) ¿Cuál es la energía perdida debido a la
fricción? (a) 79,4 [N], b) 1,49 [kJ], c) –1,49 [kJ])

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12.
Una fuerza F = 4xi + 3yj [N] actúa sobre una partícula conforme el objeto se
mueve en la dirección x desde el origen hasta x = 5 [m]. encuentre el trabajo efectuado
sobre...