trabajo y energia

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE GUAYANA
VICERRECTORADO ACADÉMICO
DEPARTAMENTO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA
AREA DE PROCESOS FÍSICO-QUÍMICO
FISICA I
GUÍA DE EJERCICIOS

PROFESOR: JUAN DE UGARTE SECCIÓN

OBJETIVO 7: TRABAJO Y ENERGÍA
TRABAJO CON FUERZA CONSTANTE
1.- Dos bloques están conectados por un cordón muy ligero que pasa por una polea sin masa y
sin fricción. Al viajar a rapidezconstante, el bloque de 20,0 N se mueve 75,0 cm a la derecha y
el bloque de 12,0 N se mueve 75,0 cm hacia abajo. Durante este proceso, ¿cuánto trabajo
efectúa
(a) Sobre el bloque de 12,0 N, i) la gravedad y ii) la tensión en el cordón?
(b) Sobre el bloque de 20,0 N, i) la gravedad, ii) la tensión en el cordón, iii) la fricción y
iv) la fuerza normal?
(c) Obtenga el trabajo total efectuadosobre cada bloque.
Respuestas: a) 9,00 J, - 9,00 J; b) 0, 9,00 J,- 9,00 J, 0; c) 0
2.- Un carrito de supermercado cargado rueda por un estacionamiento por el que sopla un viento fuerte. Usted aplica una
fuerza constante F = (30N)î – (40N)Ĵ al carrito mientras éste sufre un desplazamiento S = (-9,0m)î – (3,0 m)Ĵ ¿Cuánto
trabajo efectúa la fuerza que usted aplica al carrito?
Respuesta: -150 J3.- Un cuerpo se encuentra en reposo en un plano horizontal en el que el coeficiente de rozamiento es
μ = 0,1. Un niño decide empujarlo con una fuerza de 7 N en la dirección del plano. Si la masa del cuerpo
es de 5 kg y el niño aplica la fuerza durante 8 s, calcula el trabajo realizado por el niño.Respuesta: 94,08 J
4.- Con una fuerza de 250 N que forma un ángulo de 60º con la horizontal seempuja una caja
de 50 kg, en una superficie áspera horizontal. La caja se mueve una distancia de 5m con
rapidez constante. Calcular:
(a) El trabajo realizado por cada fuerza,
(b) El coeficiente de roce.
Respuestas: a) 625J, 0J, 0J, -625J; b) 0,44
5.- (a) ¿Cuánto trabajo efectúa la fuerza horizontal
FP = 150 N sobre el bloque de 25 Kg cuando la fuerza
empuja al bloque 6.0 m hacia arriba por elplano inclinado 300 sin fricción?
(b) ¿Cuánto trabajo es hecho por la fuerza normal?
(c) Cuánto trabajo es hecho por la fuerza gravitatoria sobre el bloque
durante este desplazamiento?
(d) ¿Cuál es la rapidez del bloque (suponga que es cero inicialmente)
después de este desplazamiento?
6.- Se empuja una caja por la pendiente de una rampa con una fuerza horizontal F de
100 N. Por cada 5m quese recorre, la caja sube 3m. Calcular el trabajo realizado por F
cada 5m de recorrido de la caja por la rampa
(a) Calculando directamente el producto escalar a partir de las componentes de F
y del desplazamiento S.
(b) Multiplicando el producto de los módulos de F y de S por el coseno del ángulo
que forman sus direcciones.
(c) Calculando FS (la componente de la fuerza en la dirección deldesplazamiento)
y multiplicándola por el módulo del desplazamiento.
(d) Determinando la componente del desplazamiento en la dirección de la fuerza y multiplicándola por el módulo de
la fuerza.
Respuestas: En todos los casos la respuesta es 400J.

7.- Una persona empuja horizontalmente una caja de 30,0 kg una distancia de 4,5 m en un piso plano, con velocidad
constante. El coeficiente defricción cinética entre el piso y la caja es de 0,25.
(a) ¿Qué magnitud de fuerza debe aplicar la persona?
(b) ¿Cuánto trabajo efectúa dicha fuerza sobre la caja?
(c) ¿Cuánto trabajo efectúa la fricción sobre la caja?
(d) ¿Cuánto trabajo realiza la fuerza normal sobre la caja? ¿Y la gravedad?
(e) ¿Qué trabajo total se efectúa sobre la caja?
Respuestas: (a) 74 N; (b) 333 J; (c) – 333 J; (d) 0 J y0 J; (e) 0 J
8.- Suponga que la persona del ejercicio anterior empuja hacia abajo con un ángulo de 30° bajo la horizontal.
(a) Realice el diagrama de cuerpo libre.
(b) ¿Qué magnitud de fuerza debe aplicar la persona para mover la caja con velocidad constante?
(c) ¿Qué trabajo realiza esta fuerza sobre la caja si se empuja 4,5 m?
(d) ¿Cuál es la magnitud de la fuerza de fricción?
(e) ¿Qué...