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capitulo 1 1 / energía 1: trabajo y energ(a cinética



11-5 Trabajo realizado por una fuerza variable: el caso bidi-mensional (Opcional)
11-6 Energía cinética y teorema de trabajo-energía
9. Una partícula tiene una energía cinética constante K. ¿Cuál de
las siguientes magnitudes debe ser constante?
A) Posición. B) Rapidez.
C) Velocidad. D) Momento.
10. Un disco de goma de0.20 kg se desliza por un piso sin fricción
con una rapidez de 10 m/s. Choca contra un muro blando y se
detiene.
a) La magnitud de su impulso es
A) O kg • m/s. B) 1 kg • m/s.
C) 2 kg • m/s. D) 4 kg • m/s.
b) El trabajo neto efectuado en el disco es
A) -20 J. B) -10J.
C) O J. D) 20 J.
11. Un disco de goma de 0.20 kg se desliza por un piso sin fricción
con una rapidez de 10 m/s. Chocacontra una pared y rebota con
una rapidez de 10 m/s en dirección contraria.
a) La magnitud del impulso en el disco es
A) O kg • m/s. B) 1 kg • m/s.
C) 2 kg • m/s. D) 4 kg • m/s.
b) El trabajo neto efectuado en el disco es
A) -20 J. B) -10J.
C)OJ. D)20J.
12. Dos automóviles se hallan frente a un semáforo. Cuando se
pone el siga, el de masa m arranca con una aceleración a; el
de masa 2m lo haceen la misma dirección con una acelera-
ción a/2. ¿Cuál de los dos motores genera más potencia?
A) El automóvil de masa m.
B) El automóvil de masa 2m.
C) La potencia es la misma en los dos automóviles.
11-7 Trabajo y energía cinética en el movimiento rotacional
13. Cuatro objetos sólidos de la misma masa y radio, giran libre-
mente con la misma rapidez angular. ¿Cuál de ellos requieremás trabajo para detenerse"1.
A) Una esfera sólida que gira alrededor de un diámetro.

B) Una esfera hueca que gira alrededor de un diámetro.
C) Un disco sólido que gira alrededor de un eje perpendicu-
lar al plano del disco y que pasa por el centro.
D) Un aro que gira alrededor de un eje a través de un diámetro.
E) El trabajo necesario es el mismo en los cuatro objetos.
14. Cuatroobjetos sólidos de la misma masa y radio, giran libre-
mente con el mismo momento angular. ¿Cuál de ellos requiere
más trabajo para detenerse!
A) Una esfera sólida que gira alrededor de un diámetro.
B) Un esfera hueca que gira alrededor de un diámetro.
C) Un disco sólido que gira alrededor de un eje perpendicu-
lar al plano del disco y que pasa por el centro.
D) Un aro que gira alrededor deun eje a través de un diámetro.
E) El trabajo necesario es el mismo en los cuatro objetos.
15. Cuatro objetos sólidos con la misma masa y radio, giran libre-
mente con el mismo momento angular. ¿Cuál requiere más tra-
bajo para detenerse!
A) Una esfera sólida que gira alrededor de un diámetro.
B) Una esfera hueca que gi: alrededor de un diámetro.
C) Un disco sólido que gini , rededor deun eje perpendicu-
lar al plano del disco y que pasa por el centro.
D) Un aro que gira alrededor de un eje a lo largo de un diá-
metro.
E) El trabajo requerido es el mismo en los cuatro objetos.
i 1 -a Energía cinética en colisiones
16. Se "pierde" mucha energía cinética inicial en el péndulo balísti-
co (Prob. res. 11-12). Teniendo en cuenta esto, podemos con-
cluir
A) que la rapidezcalculada de la bala es probablemente de-
masiado baja.
B) que la rapidez calculada de la bala es probablemente de-
masiada alta.
C) que la rapidez calculada de la bala es probablemente co-
rrecta, sólo si la colisión era elástica.
D) que la rapidez calculada de la bala es probablemente co-
rrecta, porque en la colisión se conservó el momento.



REGUNTAS

1



1. ¿Se leocurren otras palabras como trabajo, cuyo significado co-
loquial sea distinto de su significado científico?
2. Explique por qué uno se cansa físicamente cuando empuja
contra una pared, no la mueve y, por tanto, no realiza trabajo en
ella.
3. Suponga que tres fuerzas constantes actúan sobre una panícula
conforme pasa de una posición a otra. Pruebe que el trabajo
efectuado en ella por la...