TRABAJO - Programa de Verano de Nivelación Académica

PROGRAMA DE VERANO DE NIVELACIÓN ACADÉMICA 2015
TRABAJO – POTENCIA - ENERGÍA
1. Un sujeto jala un bloque con una fuerza de
70 N., como se muestra, y lo desplaza 6 m.
¿Qué trabajo realizó el sujeto? (m = 10 kg)
a)
b)
c)
d)
e)
210 J
420
100
700
600
F
d
a)
520 J, 52 m/s
d) 800, 2 13
b)
520, 2 13
e) 280, 2 13
c)
280 J, 52
6. Una fuerza “F” sube verticalmente un
objeto de 5 kg. con una aceleración de 6
m/s2. ¿Qué trabajo realizó dicha fuerza “F”
luego de subir 3m?
F
2. En el problema anterior, si el coeficiente de
rozamiento cinético es 0,5 ¿Qué trabajo
realizó la fuerza de rozamiento?
a) 300 J
d) -120
b) 120
e) -300
c) 150
3. Respecto al problema # 1 ¿Cuál es el
trabajo neto realizado sobre el cuerpo por
todas las fuerzas?
a) 100 J
d) 420
b) 120
e) 700
480 J
360
300
240
180
7. En el problema anterior. ¿Qué trabajo
realizó el peso del cuerpo?
a) 150 J
d) -300
b) -150
e) 100
c) 300
c) 300
4. Un bloque de 20 kg. inicialmente en reposo
se encuentra sobre una superficie
horizontal si es jalado por una fuerza F =
100 N, como se muestra y lo desplaza 10
m.
F
0,3; 0,2
a)
b)
c)
d)
e)
37°
Halle el trabajo de la fuerza “F” y el trabajo
del peso.
a) 800J, 200J d) 1000 J, 200
b) 800J, 0
e) 800 , -200 J
c) 1000J, 0
5. Respecto al problema anterior, halle el
trabajo neto y la velocidad al final de los 10
m.
8. Un sujeto arrastra un cuerpo de 4 kg. de
masa sobre una superficie horizontal,
ejerciendo una fuerza de 10 N. Si el cuerpo
se desplaza 5 m con velocidad constante
¿Cuál es el trabajo de la fuerza de
rozamiento?
a)
b)
c)
d)
e)
40 J
- 40
50
- 50
0
9. El cuerpo se desplaza de (A) a (B) con
MRU. Halle el trabajo de la fuerza “F” (m =
10kg)
a)
b)
c)
d)
e)
180
120
0
60
- 120
0,6; 0,4
F
d = 3m
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10. Una fuerza de modulo y dirección
constante traslada la partícula desde (A)
hasta (B). ¿Qué trabajo ha realizado?
a)
b)
c)
d)
e)
B
0
120 J
48
60
96
4m
10 m
A
C
F = 12N
11. Calcular el trabajo desarrollado por el
liso
peso. Entre “A” y “B”
B
a)
b)
c)
d)
e)
m = 7kg
420 J
320
300
220
120
A
37°
8m
B) 200 kJ
E) 800 kJ
C) 300 kJ
13. ¿Qué trabajo neto se realiza sobre el
bloque, para desplazarlo 50 m sobre el
piso horizontal liso?
50 N
37°
A) 8 400 J
C) 2 000 J
E) 9 800 J
30 N
B) mgL
E) mgh/L
C) 2 mgh
16. Un motor tiene que elevar un ascensor de
1 000 kg de masa, que se halla en reposo
sobre el suelo, hasta que alcanza una
rapidez de 3 m/s a una altura de 12 m.
¿Cuánto trabajo tendrá que realizar el
motor?
Asumir que la fuerza sobre el ascensor
es constante en todo momento y que g =
10 m/s².
A) 36 000 J
C) 4 600 J
E) 9 200 J
B) 124 500 J
D) 72 000 J
17. Un arquero jala la cuerda de su arco 0,5 m
ejerciendo una fuerza que aumenta de
manera uniforme de cero a 250 N ¿Cuánto
trabajo desarrolla el arquero?
A) 75 J
D) 57,5 J
A) 1000 J
D) 500 J
B) 5 600 J
D) 4 900 J
15. Una caja de masa m se suelta desde la
parte más alta de un plano inclinado, de
altura h y longitud L, ¿Qué trabajo realiza
la fuerza gravitatoria sobre la caja cuando
recorre todo el plano inclinado?
(g = aceleración de la gravedad)
A) mgh
D) 2 mgL
12. Un automóvil de 1 500 kg de masa acelera
desde el reposo hasta alcanzar una
rapidez de 20 m/s, recorriendo una
distancia de 200 m a lo largo de una
carretera horizontal. Durante este período,
actúa una fuerza de rozamiento de 1 000 N
de magnitud. Si la fuerza que mueve al
automóvil es constante, ¿Cuál es el trabajo
que ella realiza?
A) 100 kJ
D) 500 kJ
14. Calcule el trabajo neto realizado sobre un
esquiador de 70 kg de masa que
desciende 50 m por una pendiente de 16º
sin rozamiento.
(g = 10 m/s²)
B) 62,5 J
E) 125 J
C) 100 J
B) 0 C) 400 J
E) 2000 J
18. Un ascensor tiene una masa de 1 000
kg y transporta una carga de 800 kg. Una
fuerza de fricción constante de 4 000 N
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retarda su movimiento hacia arriba, ¿cuál
debe ser la potencia entregada por el
motor para levantar el ascensor a una
rapidez constante de 3 m/s?
A) 37 kW
C) 66 Kw
E) 47 kW
B) 59 kW
D) 24 kW
19. Un auto de 1500 kg de masa acelera
uniformemente desde el reposo hasta
alcanzar una rapidez de 10 m/s en 3 s.
Encuentre la potencia media (en kW)
entregada por el motor en los primeros 3 s
y la potencia instantánea (en kW)
entregada por el motor en t = 2 s.
A) 25 ; 30
C) 15 ; 20
E) 25 ; 27,5
22. Un bloque de 10 kg de masa se une a un
N
resorte, de constante de rigidez K = 10³
m
, como se ve en la figura. El resorte se
comprime una distancia de 9 cm e
inmediatamente se suelta desde el reposo.
Calcule la rapidez máxima que alcanza el
bloque durante su movimiento. Considere
que las superficies son lisas.
P.E. = Posición de
equilibrio
k
B) 25 ; 33,33
D) 15 ; 30
20. ¿Cuál es la eficiencia de un motor que
pierde una potencia equivalente a la
tercera parte de la potencia útil?
A) 25% B) 30%
D) 75% E) 80%
C) 50%
21. Una esfera de 200 g de masa se lanza
verticalmente hacia arriba con una rapidez
de 30 m/s ¿Cuál es la relación entre su
energía cinética y su energía potencial
luego de 2s de haberse lanzado? (g = 10
m/s2)
9 cm
A) 0,9 m/s
C) 0,5 m/s
E) 1,3 m/s
23. Un cuerpo comienza a caer desde el
reposo por acción de la gravedad. Cuando
está a una altura H sobre el suelo se
verifica que su energía cinética es igual a
su energía potencial, la rapidez del cuerpo
en este punto es Vo; el cuerpo sigue
bajando y llega a una altura sobre el suelo
igual a H/2, en ese instante determine la
rapidez del cuerpo en función de Vo.
A)
1
2
1
D)
6
A)
1
4
1
E)
8
B)
C)
1
3
B) 0,3 m/s
D) 0,7 m/s
D)
2
V0
3
2
V0
3
B)
3
V0
2
C)
3
V0
2
E) 3V0
24. Una fuerza resultante de 200 N de
magnitud actúa sobre una masa de 80 kg.
Si la masa parte del reposo, ¿cuáles son
su energía cinética y su rapidez
respectivamente, al haberse desplazado 5
m?
A) 1 000 J ; 5 m/s
B) 2 000 J ; 5 m/s
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C) 1 000 J ; 25 m/s
D) 4 000 J ; 5 m/s
E) 2 000 J ; 10 m/s
25. Un bloque de 5 kg de masa se lanza sobre
un plano inclinado con una rapidez inicial
V0 = 8 m/s, según muestra la figura. El
bloque se detiene después de recorrer 3 m
a lo largo del plano, el cual está inclinado
30º respecto de la horizontal. Calcule el
coeficiente de fricción cinético. (g = 10
m/s2)
A) 0,25
B) 0,46
C) 0,58
D) 0,68
E) 0,75
27. El carro que se mueve sobre la montaña
rusa mostrada en la figura pasa por el
punto A con una rapidez de 3 m/s. La
magnitud de la fuerza de fricción es igual a
la quinta parte del peso del carro. ¿Qué
rapidez tendrá el carro al pasar por el
punto B? La longitud de A a B es 60 m.
(g =10 m/s2)
VA
A

V0
20 m
V0
VB
37o
26. A partir del reposo en el punto A de la
figura, una cuenta de 0,5 kg se desliza
sobre un alambre curvo. El segmento de A
a B no tiene fricción y el segmento de B a
C es rugoso. Si la cuenta se detiene en C,
encuentre la energía perdida debido a la
fricción. (g = 10 m/s²).
B
A)9 m/s
C) 13 m/s
E) 30 m/s
B) 11 m/s
D) 16 m/s
29. De la figura calcular la energía mecánica
que tiene el cuerpo en el punto “B” (m = 5
kg.)
(Considerar la rampa lisa)
m
A
(A)
5m
V = 2 m/s
4m
C
2m
B
(B)
a) 200 J
d) 300
A) 15 J
D) 25 J
B) 20 J C) 30 J
E) 50 J
b) 150
e) N.A.
c) 210
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a) 80 J
d) 107,3
30. Del gráfico calcular “H”
(Considerar la rampa lisa)
B
m = 4 kg
H
V = 6 m/s
(B)
a) 1,2 m
d) 2
b) 1,6
e) NA.
a)
b)
c)
d)
e)
EC =100J
A
b) 2
e) 5
c) 3
36. Calcular la energía cinética en B si las
superficies son lisas
EP = 103 J
100 J
90
110
120
130
EC = 80 J
EP = 70 J
A
liso
EP = 40 J
B
EC = 50 J
Nivel de referencia
b) 53
e) N.A.
c) 60
32. Un cuerpo es soltado desde cierta altura
en la posee una energía potencial igual a
107,3 J determinar la energía cinética del
cuerpo en el punto en el cuál posee una
energía potencial igual a 27,3 J
a) 80 J
d) 107,3
H
35. Del problema anterior calcular H si el
bloque es de 1kg de masa.
a)
b)
c)
d)
e)
a) 50 J
d) 103
liso
a) 1m
d) 4
V0 = 0
B
80 J
20
30
100
70
EC = 80 J
c) 1,8
31. De la figura calcular la energía potencial en
el punto “B” (m = 2 kg)
A
c) 27,3
34. Calcular la energía potencial del bloque
mostrado en punto
V=0
(A)
b) 80,3
e) N.A.
b) 80,3
e) N.A.
c) 27,3
33. Del problema anterior calcular la energía
cinética en el instante que impacta en el
piso
37. Calcular la energía cinética del bloque
mostrado en el punto “N” . (Considerar la
rampa lisa)
E = 40 J
C
a)
b)
c)
d)
e)
40 J
50 J
10 J
90 J
100 J
M
EP = 60 J
V
N
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38. Una esfera de masa “m” resbala sin
fricción desde el punto “A”. ¿Cuál es la
rapidez del cuerpo al pasar por B?
a) 2
gR
2gR
b)
c) 3
gR
d) 5
gR
e) N.A.
39. Una esfera es abandonada desde “A”.
Determine su rapidez al pasar por “B”. L = 10
m. (g=10 m/s2).
a)
b)
c)
d)
e)
10 m/s
20
30
40
50
L
A
30°
B
40. Justamente antes de chocar contra el piso,
una masa de 2 kg tiene una energía de
600 J. Si se desprecia el rozamiento,
desde qué altura se dejó caer. (g = 10
m/s2)
a) 10 m
d) 40
b) 20
e) 50
c) 30