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Ejercicios sobre trabajo y energía

1.- Arrastramos por el suelo un cajón de 100 kg una distancia de 10 m, tirando de él con una fuerza horizontal. Si el coeficiente de rozamiento es 0,5 y el desplazamiento se hace con velocidad constante, ¿qué trabajo habremos realizado? (Sol.: 4900 J)


2.- Un cuerpo de 3 kg está sobre un plano horizontal sin rozamiento. Durante 5 s se le aplica unafuerza constante y paralela al plano de 60 N. ¿Qué trabajo realizará la fuerza durante esos5 s? ¿Qué velocidad tendrá al cabo de los 5 s? (Sol.: 15000 J; 100 m/s2)


3.- Desde una altura de 50 m se deja caer un cuerpo de 500 g. Si llega al suelo y penetra en éste una distancia de 8 cm, calcula la resistencia media que ha ofrecido el suelo. Se desprecia el rozamiento con el aire. (Sol.: 3062,5 N)4.- Un automóvil de 1425 kg parte del reposo sobre una pista horizontal. Suponiendo que la fuerza de rozamiento es constante y vale 147N, calcula: a/ La aceleración que es preciso comunicar al auto para alcanzar la velocidad de 120 km/h en 800 m.- b/ El trabajo que habrá realizado el motor desde el momento de partir hasta el instante en que alcanza los 120 km/h de velocidad. (Sol.: 0,69 m/s2;904200 J )


5.-Un cuerpo de 10kg descansa sobre una superficie horizontal. Si el coeficiente de rozamiento dinámico entre el cuerpo y la superficie es de 0,2, ¿qué fuerza horizontal hay que aplicar para desplazar el cuerpo 5 m a velocidad constante? ¿Qué trabajo realiza esa fuerza? ¿Qué trabajo realizará al trasladar el cuerpo 5 m con aceleración de 5 m/s2? (Sol.: 19,6 N; 98 J, 348 J)6.- Un alpinista de 70 kg puede trepar 500 m por hora de ascensión vertical. ¿Qué energía potencial gravitatoria gana este alpinista en una ascensión de 5 horas? (Sol.: 1715·103 J)


7.- Un cuerpo se lanza sobre una superficie horizontal con una velocidad inicial de 6 m/s. Sabiendo que el coeficiente de rozamiento vale 0,3, calcular el tiempo que tarda en detenerse, el espacio recorrido yla energía disipada por rozamiento.
(Sol.: 2,04 s; 6,12 m; -17,99 J)


8.- Un cuerpo de 4 kg de masa se mueve hacia arriba por un plano inclinado 20º respecto a la horizontal. Sobre el cuerpo actúan las fuerzas siguientes: una horizontal de 80 N, una paralela al plano de 100 N en el sentido del movimiento y la fuerza de rozamiento, de 10 N. El cuerpo se traslada 20 m a lo largo del plano.Calcula el trabajo que realiza cada fuerza. (Sol.: 1503,5 J; 2000 J; -200 J; 3303,5 J)


9.- Al tirar de un cuerpo de 3 kg de masa, con una cuerda que forma 30º respecto a la horizontal, con una fuerza de 20 N, el cuerpo se desplaza horizontalmente 5 m con velocidad constante. Calcula: El trabajo realizado por la cuerda, el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento y el coeficiente derozamiento entre el cuerpo y el suelo. ( Sol.: 86,6 J; -86,6 J; 0,86)

10.- Un muchacho desplaza un cuerpo de 10 kg, inicialmente en reposo, una distancia de 5 m, tirando de él con una fuerza de 30 N paralela a la dirección del esplazamiento. El coeficiente
de rozamiento del cuerpo con el suelo es 0,2. Determinar el trabajo realizado por el muchacho,
el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento,el trabajo resultante y la velocidad que posee
el cuerpo una vez recorridos los 5 m, (150 J; -100 J; 50 J; 3,16 m/s)


11.- Se dispara verticalmente hacia arriba una masa de 400 g, alcanzando una altura de 490 m,
desde la que cae de nuevo libremente. Si se considera nulo el rozamiento con el aire, calcula la
velocidad con que ha sido disparada, el tiempo que tarda en alcanzar dicha altura yla energía
cinética que posee cuando se encuentra a 100 m de altura.(Sol.: 98 m/s; 10 s; 1528,8 J)


12.- Se ha de arrastrar por el suelo un fardo que pesa 100 kg, aplicando una fuerza de 500 N.
El coeficiente de rozamiento es 0,3. Calcula el trabajo total realizado cuando se ha desplazado
8 m: a/ Si se tira de él horizontalmente; b/ si se tira hacia arriba formando un ángulo de 30º con...