FISICA TRABAJO

EJERCICIOS RESUELTOS DE FISICA
Energía Potencial, Energía Cinética, Trabajo y Potencia
1.- Un balón de rugby de 800g es lanzado verticalmente desde el suelo hacia arriba a un velocidad de 30m/s, si la energía cinética es idéntica a la energía potencial. Calcular:
a).- Los datos conocidos.
b).- La altura máxima que alcanza el balón.
a).
Vo=30 m/s
Vf=0 m/s
hm=800g
Vo=30 m/s
Vf= 0 m/sg= 9.8 m/s2
800g 1kg 0.8Kg
1000g b).
Eco+Epo=Ecf+EpfEco=Epf12m∙Vo2=m.g.hh=m∙Vo22m.g=Vo22g=(30m/s)22(9.8 m/s2)=900 m2/s219.6 m/s2=45.92 m2.- Se deja caer un balón cuya masa es 0.3Kg desde una altura de 1m sobre el suelo. Si se tiene en cuenta que la energía cinética es igual a la energía potencial.
a).- Cuál era su energía potencial gravitatoria inicial?.b).- Cuál es su energía cinética alllegar al suelo?c).- Con qué velocidad llega al suelo?Vf=?Vo=0 m/s
h=1m
m=0.3Kg
Vo=0 m/s
g= 9.8 m/s2
h= 1m
a).
Epo=m.g.hEpo=0.3Kg.(9.8m/s2).(1 m)=2.94Jb).
Ecf=EpoEcf=2.94Jc).
Ecf=12m∙Vf2 despejamos VfVf2=2(Ecf)m → Vf=2(Epo)m reemplazo valoresVf=2(Ecf)m=2(2.94J)0.3 Kg=5.88 Kgm2/s20.3 Kg=19.6 m2/s2=4.43m/s3.- Un cuerpo de masa 40Kg resbala por el plano inclinado y liso y llega al suelocon una velocidad de 20 m/s. Si mediante la ley de conservación de energía determinamos que la energía potencial inicial es la misma que la energía cinética final. Determinar:
a).- La energía potencial inicial
h=?Vf= 20 m/s
Vo=0 m/s
b).- La altura en la que se encontraba el cuerpo
m=40Kg
Vo=0 m/s
g= 9.8 m/s2
Vf= 20 m/s
a).-
Ecf=12m∙Vf2=12(40Kg)∙(20 m/s)2=8000JEpo=EcfEpo=8000Jb).-Epo=m.g.h despejo hh=Epom.g=8000 Kgm2/s240Kg(9.8 m/s2)=20.41m4.- Un joven ejerce una fuerza horizontal constante de 4500 kg.Hm/min2 sobre un objeto que avanza 4x103 mm, si el trabajo realizado por el joven es de 1.75x107 gr.Dam2/min2. Determinar:
a).- Los datos conocidos.
b).- El ángulo que forman la Fuerza con el desplazamiento
a).-
F= 4500Kg.Hm/min2
d= 4x103 mm
W=1.75x107 gr.Dam2/min24500Kg.Hm/min2 100 m 1 Min2 125 Kg.m/s2
1Hm 3600s2 4x103 mm 1m 4m
1000mm 1.75x107 gr.Dam2/min2 1Kg 100 m2 1 min2 486.11 Kg.m2/s2
1000g 1Dam2 3600s2 b).-
W=F.d.CosθCosθ=WF.d=486.11 Kg.m2/s2(125 Kg.m/s2)(4m)=0.972222 → θ=13.54°5).- Un hombre que va por la orilla de un río, tira una canoa con una fuerza de 7,5x106 gr.Hm/min2. Determinar el trabajo que realiza al correr 2.5x10-3 Km si la direcciónde la cuerda forma 65º con el río.
7,5x106 gr.Hm/min2 1Kg 100 m 1 min2 208.33 Kg.m/s2
1000gr 1 Hm3600s2 2.5x10-3 Km 1000m 2.5m
1Km W=F.d.Cosθ=(208.33 Kg.m/s2)(2.5m)Cos65°=220.11J6).- Una chica de 40Kg de masa trepa por una cuerda hasta 8 m de altura con velocidad constante en 15s. ¿Qué potencia desarrolla durante la ascensión?
Datos:
m=40Kg
d=8m
t=15sF=m.g=40Kg(9.8m/s2)=392NP=W∆t=F.d∆t=392N×8m15s=3136J15s=209.07w7).- Si un cuerpo ejerce una energía cinética de 85535 gr.Hm2/min2, luego de haber recorrido 8Hm en aproximadamente ¼ de minuto. ¿Cuál será la masa de dicho cuerpo?
85535 gr.Hm2/min2 10000m2 1 Kg 1 min2 237.60 Kg.m2/s2
1Hm2 1000gr 3600s2 8 Hm 100 m 800 m
1Hm 0.25 min 60 s 15s
1min d=v.t → v=dt=800m15s=53.33 m/sEk=12m∙Vf2 despejo mm=2EkVf2=237.60 Kg.m2/s2(53.33m/s)2=237.60 Kg.m2/s22844.09 m2/s2=0.08354 Kg → 83.54gr8).- Un cuerpo de 6,3x104 gr en Jupiter tiene una energía de 4,5x1010 gr.m2/h2 a qué altura se encontrará dicho cuerpo
Datos:
m=6.3x104 gr
W= 4.5x1010 gr.m2/h2
6.3x104 gr 1 Kg 63 Kg
1000 gr4.5x1010 gr.m2/h2 1 Kg 1 h2 3.47 Kg.m2/s2
1000gr 1,296x107s2 Gravedad de Jupiter = 24.79 m/s2
Ep=m.g.hh=Epm.g=3.47 Kgm2/s263Kg(24.79m/s2)=3.47Kg.m2/s21561.77 Kg.m/s2=2.22×10-3m=0.22 cm9).- Un motor de 35hp se pone a funcionar durante ¼ de hora. ¿Qué cantidad de trabajo produce?
Datos:
P=35hp
t=0.25h
35 hp 745.7 J/s 26099.5 J/s
1 hp 0.25 h 3600s 900s
1 h P=W∆tW=P.∆t=26099.5Js900 s=23489550J=2,348955×107J10.- Calcula la energía cinética de un vehículo de 1000Kg de masa que circula a una velocidad de 120 Km/h
Datos:
m=1000kg
V=120...