TRABAJO Y ENERG A

GUIA DE PROBLEMAS ENERGIA
1.

El cuerpo de masa M se suelta de la posición A indicada en la figura, atravesando la superficie de arena
mostrada, posteriormente comprime a un resorte de constante elástica k, una longitud x0. Si en el tramo
BC se disipa el 20% de la energía cinética que tenía en B. Determine la altura de la cual se soltó el objeto.

A
m
s

B

µ

y
y/4

0
k

k
30º

C
PROBLEMA 1PROBLEMA 2

2.

¿Cuánto hay que estirar el resorte del sistema mostrado en la figura? De modo que cuando m pase por el
punto O, de elongación cero del resorte, tenga una rapidez de 4(m/s)

3.

En el sistema mostrado en la figura, un cuerpo de masa M está inicialmente en reposo junto a un resorte
de constante elástica k, que se encuentra en su longitud natural. ¿Qué trabajo debe realizar una fuerza Fparalela al plano inclinado, como se indica en la figura, para que el resorte se comprima una longitud x0 y
M quede en reposo.

k
C

M

G
F

D

h = 1,2(m)

µ
ϕ

A

Problema 3

B

Problema 4

4.

Una partícula de masa 2 (kg) posee una rapidez inicial de 12 (m/s) al pasar por la posición A, mostrada
en la figura. Si en el tramo BC se disipa un 20% de la energía cinética inicial por efecto del roce.Determine la rapidez con que la partícula pasa por la posición D. En el tramo AB y CD no hay roce.

5.

¿De qué altura será necesario soltar un cuerpo de masa 0.2(kg) por una superficie inclinada 40º respecto
de la horizontal, para que comprima un resorte de constante elástica de 100 (N/m) una longitud de 0.1
(m), El coeficiente de roce entre el cuerpo y la superficie es µ = 0,5 y l= 1 (m).

l
yk

H

40º

P
6.

Problema 5
Problema 6
El radio de curvatura de la hondonada en la parte más baja es R y su profundidad es h = R/8. Determine
la rapidez v del carrito en la vía horizontal para que la normal en el punto P sea 1,5 veces su peso.

7. Un bloque de masa M = 10 (kg) ligado a un resorte de constante elástica k parte del reposo desde A,
en el resorte está inextendido, bajo la acción deuna
fuerza horizontal constante F, de magnitud 200 (N).
Determinar la rapidez del bloque cuando pasa por B.
A
B
AB = 2 (m), k = 70(N/m).
k
F
¿ vB?
Considere que no hay roce.

8.

Un cuerpo de masa 2,5 (kg) desliza por un plano inclinado de altura 3 (m), con velocidad constante,
desplazándose 5 (m). Calcular el trabajo realizado por la fuerza de roce, por la fuerza de gravedad y el
trabajo total.9.

Una esfera se desliza sin fricción sobre un plano inclinado de altura h = 5R/2 y continua por un rizo de
radio R. ¿Cuál es la fuerza ejercida por la esfera en el punto B, si el radio forma un ángulo φ = 37º con la
vertical? Considere la masa de la esfera m.

v0 =0

B
φ

R

R
k

h = 5R/2

Problema 9

Problema 10

10. ¿Qué velocidad debe tener el carrito de masa m en la pista horizontal para queal recorrer el rizo lo afecte
en la parte más alta de él una Normal igual al peso, y qué longitud se comprimirá el resorte de constante
de elasticidad k.?
i

11. Un niño de masa m descansa en el punto más alto de un
iglú. Si comienza a bajar por él , determine el ángulo ϕ
para el cual la fuerza que ejerce el iglú sobre el niño sea
un tercio del peso del niño.

R

ϕ

B
A
µ

F
60º

Problema 12
12.Sobre la cuña en reposo, mostrada en la figura se aplica una fuerza F horizontal de magnitud 100 (N).
Determine el trabajo de debe realizar la fuerza F, para que al pasar la cuña por el punto B que se
encuentra 2(m) delante de A, su velocidad sea 0.8 (m/s). Considere que el coeficiente de roce es igual a
0.2.

13. Al cuerpo de masa m = 2(kg) que se encuentra
unido a un resorte se le aplica unafuerza F =
50(N), cuando está comprimido 0,5(m), de modo
que cuando pasa por la posición de elongación
cero la magnitud de su velocidad sea 6 (m/s).
Determine que fuerza F se le debe aplicar de
modo que pase por la posición de elongación
cero con una velocidad de tamaño 4(m/s).

m
F

x=0

14. El bloque de masa m = 2(kg) que se encuentra comprimiendo el resorte de constante elástica k = 40
(N/m), es...