Tareas

1

_________________________________________________________________________
PROBLEMAS Y CUESTIONES DE
“TRABAJO, ENERGÍA Y CALOR ”
FÍSICA Y QUÍMICA de 1º de bachillerato
_________________________________________________________________________
PROBLEMAS
1. Desde la parte superior de un plano inclinado de longitud 12 m, y que forma un ángulo
de 30º con la horizontal, se deja deslizar uncuerpo de 4 kg de masa. Si el coeficiente de
rozamiento entre el cuerpo y la superficie del plano es de 0,1. Determi nar:
a) El trabajo total realizado durante el desplazamiento.
b) Velocidad con la que llega el cuerpo a la base del plano.
Solución: a)197,47 J; b) 9,86 m/s.
2. Un péndulo de longitud 20 cm y de masa 100 g , cae
desde una posición inicial horizontal. Dete rminar su
velocidaden:
a) En el punto más bajo de la trayectoria.
b) En un punto situado a 6 cm por encima del anterior.
Solución: a) 1,98 m/s; b) 1,66 m/s.

3. a) ¿Desde qué altura mínima tiene que soltarse un
cuerpo de 1 kg en el rizo de la figura para que pueda
alcanzar el punto más alto (punto C)? b) ¿Y para que
pueda dar una vuelta entera sin caerse? c) Calcular el
trabajo que realiza el peso del cuerpodesde la posición B
hasta la C. Se considera despreciable el rozamiento.
Solución: a) 4 m; b) 5m; c) –39,2 J.

A

m 1 kg

C

R 2m

B

4. Un coche de 1 500 kg de masa sube por una pendiente del 12 % con una velocidad
constante de 72 km/h. Despreciando los rozamientos, determinar:
a) Trabajo desarrollado por el motor durante los 10 minutos que dura la subida.
b) Potenciadesarrollada por el motor.
c) ¿En qué se invierte el trabajo anterior?
Solución: a) 21 168 000 J; b) 35 280 W.

Problemas y cuestiones de “Trabajo, Energía y Calor”. 1º de Bachillerato. Profesor: Óscar Carpintero

2

5. Un ascensor de 500 kg de masa se eleva con un movimiento uniformemente acelerad o,
hasta alcanzar una velocidad de 3 m/s a los 2 m de subida, para después continuar su
ascenso convelocidad constante. Calcular el trabajo realizado por los motores del ascensor
cuando éste haya subido hasta una altura de 20 m.
Solución: 100 250 J.
6. Un automóvil de 950 kg de masa desciende por una pendiente que forma un ángulo de
18º con la horizontal. En cierto momento, su velocidad es de 20 m/s y el conductor aprieta
el freno, consiguiendo detener el coche cuando ha recorrido unadistancia de 25 m me didos
a partir de la posición desde la que apretó el freno. Calcula la fuerza, paralela a la
pendiente, que ejercen los frenos.
Solución: 10 477 N.
7. Una partícula de masa M se mueve describiendo circunferencias horizontales de radio R
sobre una mesa. La partícula está sujeta mediante una cuerda fija al centro de la
circunferencia. Después de dar una vuelta completa, lavelocidad v o de la partícula se ha
reducido a la mitad por efecto del rozamiento. Calcula el trabajo, el coeficiente de
rozamiento y el número de vueltas que dará antes de detenerse.
2
3 vo
3
2
Solución: W  m v o ;  
; 1/3 vuelta.
8
16  R g

8. En unos grandes almacenes instalaron un motor de 20 kW para unas escaleras mecánicas
que han de transportar, en las horas punta, 30personas de masa m edia 60 kg. Realiza el
trayecto entre el bajo y el tercer piso en 2 minutos. Si cada piso tiene una altura de 4 m y
suponiendo que el rendimiento del motor es del 30 % ¿Es suficiente la potencia
suministrada?
Solución: 529,2 W (suficiente).
9. Una cascada de 80 m de altura arroja 50 m 3 de agua en cada segundo. Si se pudiese
aprovechar el 80 % de la energía de esa agua, ¿cuántasbombillas de 100 W podrían
encenderse?
Solución: 313 600 bombillas.
10. La potencia del motor de un automóvil es de 90 CV. ¿Cuál es la fuerza que ejerce ese
motor cuando el automóvil se desplaza a una velocidad de 90 km/h?
Solución: 2 649,6 N.

11. Si una masa de 10 g cae, sin velocidad inicial, desde una altura de 1 m y rebota hasta
una altura máxima de 80 cm. ¿Qué cantidad de energía...