Potencia

Potencia:
1. La fuerza A realiza un trabajo de 5 J en 10 s. La fuerza B realiza un trabajo de 3 J es 5 s.
¿Cuál de las dos fuerzas suministra mayor potencia? Sol: La fuerza B.
2.Determina la potencia de un motor de una escalera mecánica de unos grandes almacenes, si es capaz de elevar hasta una altura de 5 m a 60 personas en 1 minuto. Supón que la masa media de una persona es 60 kg. Sol: 3000W.
3. ¿Qué potencia tiene una grúa que eleva un cargamento de 1000 kg de ladrillos a una altura de 20 m en medio minuto? Sol: 6533 W.
4. Un pequeño motor mueve un ascensor que eleva una carga de ladrillos de peso 800 N a una altura de 10 m en 20 s. ¿Cuál es la potencia media que debe suministrar el motor?
Sol: 400 W.
Trabajo:
1. Una bomba hidráulica llena un depósito de 500 L situado a 6 m dealtura. ¿Qué trabajo ha realizado? Sol: 2.94·105 J.

2. Determinar el trabajo realizado por una fuerza de 20 N, y con 60º sobre la horizontal, aplicada sobre un cuerpo que se desplaza horizontalmente unos 10 m.Sol: 100 J.

3.¿Qué trabajo realiza una grúa para elevar un bloque de cemento de 800 kg desde el suelo hasta 15 m de altura? Sol: 117600 J.

4. Se arrastra por el suelo con velocidadconstante un cajón de 50 kg. Calcula el trabajo que se realiza en un desplazamiento de 10 m si:
a) No existen rozamientos.
b) El coeficiente de rozamiento es 0.4?
Sol: a) 0 J; b) 1960 J.
5. Se quiere subir un cubo de 1 kg de masa con 20 litros de agua desde los 15 metros de profundidad de un pozo. Calcular el trabajo que hay que realizar para subir el cubo hasta 1 m de altura por encima delsuelo. Sol: 3360 J.
Energía cinética:
1.¿Que energía cinética tiene un coche de masa 1 t que se mueve a 90 km/h? Sol:312.5 kJ.

2. Una bala de 15 g posee una velocidad de 1.2 km/s.
a) ¿Cuál es su energía cinética?
b) Si la velocidad se reduce a la mitad, ¿cuál será su energía cinética?
c) ¿Y si la velocidad se duplica?
Sol: a) 10800 J; b) 2700 J; d) 43200 J.

3. Determinar la energíacinética en julios de:
a) Una pelota de béisbol de 0.145 kg que lleva una velocidad de 45 m/s.
b) Un corredor de 60 kg que recorre 2 km en 9 minutos a un ritmo constante.
Sol: a) 146.8 J; b) 411.5 J.

4. Un corredor, con una masa de 55 kg, realiza una carrera la velocidad de 30 km/h, ¿cuál es su energía cinética? Sol: 1894 J.

5. Un motor de 1200 kg arranca y alcanza una velocidad de 108 km/h en300 m. Calcula, en julios, el aumento de energía cinética y la fuerza total que actúa sobre la moto.
Sol: 5.4·104 J y 1800 N.

Energía potencial:

1. Calcular la energía potencial gravitatoria de un cuerpo de 2 kg situado en:
a) Una montaña de 1000 m de altura.
b) Un pozo a 100 m de profundidad.
Sol: a) 19600 J; b) –1960 J.
2. Un hombre de 80 kg asciende por una escalera de 6 m de altura.¿Cuál es el incremento de energía potencial? Sol: 4704 J.

3. Calcular el cambio de la energía potencial de un paracaidista de 75 kg que se tira desde una altura de 4 km hasta que abre su paracaídas a 1.5 km de altura. Sol: –1.84·106 J.
4.¿A qué altura debe elevarse un cuerpo para incrementar su energía potencial en una cantidad igual a la energía que tendría si se moviese a 40 km/h? Sol: 6.3m.

5.  Se lanza un bloque de 500 gramos con velocidad de 4 m/s por una pista horizontal de 3 m de longitud con coeficiente de rozamiento 0.2 hasta un muelle de constante elástica 40 N/m. Si al llegar al resorte ya no hay rozamiento, determinar cuanto se comprimirá el resorte. Sol: 22 cm.
Conservación de Energía mecánica:
           1. En la Luna (g = 1.63 N/kg) se lanza verticalmente y haciaarriba un objeto de 400 g a una
           velocidad de 20 m/s. Determina:
a) La altura máxima alcanzada y la energía potencial en ese punto.
b) Las energías potencial y cinética a los 50 m del suelo.
Sol: a) 123 m, 80 J; b) Ep =32.6 J, Em = 47.4 J.

2. Un montacargas eleva 200 kg de masa al ático de una vivienda de 60 m de altura.
a) ¿Qué energía potencial adquiere dicho cuerpo?
b) Sí...