Trabajo energia

Ejercicios Trabajo y Energía
R. Tovar. Sección 01 Física 11. Semestre B-2004
1.- Un astronauta de 710 [N] flotando en el mar es rescatado desde un helicóptero que se encuentra
a 15 [m] sobre el agua, por medio de una guaya. Tomando en cuenta, que fue elevado verticalmente
con una aceleración ascendente cuya magnitud es g/10. Calcula el trabajo realizado por: a) Por la
tensión de la guaya; b)Por el peso del astronauta; c) La energía cinética del astronauta justo en el
momento en que llega al helicóptero.

2.- Un niño se desliza por una colina en un trineo
partiendo del reposo desde una altura de 3.6 [m]. La
masa del niño y el trineo es 40 [Kg]. Si al final del
descenso alcanza una velocidad de 11.3 [m/seg],
calcular aplicando consideraciones energéticas: a) El
trabajorealizado por la fricción. b) Tomando en
cuenta que ∆r = 18 [m], la magnitud de la fuerza de
roce

3.- La gráfica ilustra como varía con x la única fuerza
Fx que actúa sobre una partícula cuya masa es 3 [Kg],
que se mueve en sentido positivo a lo largo del eje x.
a) Calcula el trabajo que realiza Fx cuando la
partícula se desplaza desde x = -4 [m] a los siguientes
puntos: x = -3, -2, -1, 0, 1,2, 3 y 4 [m]. b) Si la
rapidez en x = 4 [m] es 20 [m/s], calcula la rapidez
correspondiente en x = 0 [m] y en x = -4 [m].

4.- Repite el problema 3 para la fuerza
Fx representada en la figura anexa

5.- La gráfica ilustra como varía con x la única fuerza Fx que
actúa sobre una partícula cuya masa es 2 [Kg] y que se
mueve en sentido positivo a lo largo del eje x. Calcula el
trabajo querealiza Fx cuando la partícula se desplaza: a)
desde x = 0 [m] a x = 5 [m]. b) desde x = 5 [m] a x = 10 [m]
c) desde x = 10 [m] a x = 15 [m]. d) en el recorrido completo,
desde x = 0 [m] a x = 15 [m]. d) Si la rapidez en x = 0 [m] es
20 [m/s], calcula la rapidez correspondiente en x = 10 [m] y
en x = 15 [m].
6.- Un bloque de 2 [Kg] ubicado a una
altura de 1 [m] se deja libe a partir delreposo desplazándose por una rampa curva
y lisa. Posteriormente se desliza por una
superficie horizontal rugosa recorriendo
6 [m] antes de detenerse. a) Calcula su
rapidez en la parte inferior de la rampa.
b) Determina el trabajo realizado por la
fricción. c) Calcula el coeficiente de roce
entre el bloque y la superficie horizontal
7.- Se lanzan tres pelotas idénticas desde la parte superiorde un edificio cuya altura es h. La primera sale disparada
horizontalmente; la segunda con ángulo α hacia arriba y
la tercera con un ángulo β hacia abajo, tal como se
muestra en la figura. Asumiendo que la rapidez inicial v0
es la misma en los tres casos, compara la rapidez con la
que llegan al suelo cada una de las pelotas. [Resolverlo
por cinemática y por consideraciones energéticas)8.- Un bloque desciende deslizándose por la
pista curva y lisa mostrada en la figura.
Posteriormente asciende por un plano inclinado
rugoso cuyo coeficiente de roce cinético es µc.
Demuestra que la altura máxima hasta la que
asciende el bloque por el plano es

y max =

h
1 + µ c cot θ

inclinación del plano.

donde θ es el ángulo de

9.- Un bloque de 2 [Kg] presiona a un resortecuya
constante de fuerza es k = 500 [N/m],
comprimiéndolo 20 [cm]. Se deja libre y el resorte
se dilata impulsándolo sobre una superficie
horizontal y seguidamente asciende por un plano
inclinado 45º. Tomando en cuenta que toda la vía
es lisa; a) calcula la velocidad del bloque cuando
se separa del resorte; b) ¿Hasta que altura respecto
al suelo asciende?

10.- Suponga que un bloque de masam se mueve inicialmente con una rapidez V0 sobre una
rampa curva y lisa cuando se encuentra a una altura h sobre el suelo. La superficie horizontal
posterior a la rampa es rugosa (su coeficiente de fricción cinética es µc) y en su extremo derecho
hay un resorte cuya constante de fuerza es k. La distancia entre el final de la rampa y la posición
de equilibrio del resorte es L. a) Aplicando...