TRABAJO Y ENERGÍA (PRIMERA PARTE)

TRABAJO Y ENERGÍA (PRIMERA PARTE)
1- Una partícula se desplaza (2, 3) m cuando una fuerza de 5.38 N y dirección 21.8 grados lo empuja constantemente.
Determina el trabajo realizado por dicha fuerza.
2- Un bloque de 100 gramos, que comprime 50 cm a un resorte ( = 75 N/m), se libera del reposo. Si el
bloque está en un plano inclinado que tiene un coeficiente de fricción con el bloque de 0.2, ¿cuál será
la altura máxima que alcanzará el bloque con respecto a la horizontal llamada “punto A”?
3- Un bloque de 500 gramos se lanza verticalmente hacia abajo con rapidez de 10 m/s. Si a un metro por debajo del punto
de lanzamiento existe un resorte vertical ( = 100 N/m), ¿cuánto es lo máximo que se comprime el resorte?
4- Un bloque se coloca a una altura de 3 m sobre un plano inclinado () y se libera del reposo.
El bloque descenderá por el plano inclinado, recorrerá 1.5 m en una superficie horizontal y
subirá por otro plano inclinado (). Si se desea que el bloque tenga una altura máxima de
2 m en el segundo plano (aquel definido por el ángulo ), ¿qué coeficiente de fricción se
requiere en la superficie horizontal? Considera que en los planos inclinados no existe fricción.
5- Un gnomotototote de 2 kg, inicialmente en reposo, es empujado a lo largo de 5 m con una fuerza, constante y paralela a
la superficie, de 12 N. Qué rapidez tendrá el gnomotototote si: A) la superficie es horizontal; B) la superficie está
inclinada 10 grados sobre la horizontal y el gnomotototote es empujado hacia arriba de la rampa; C) la superficie está
inclinada 10 grados sobre la horizontal y el gnomotototote es empujado hacia abajo de la rampa. El gnomotototote y la
superficie presentan un coeficiente de fricción de 0.15.
6- Un luchador de 200 kg corre sobre una superficie horizontal sin fricción con una rapidez de 1.5 m/s para chocar con
una cuerda elástica ( = 3x103 N/m) A) ¿Cuál será la energía cinética del luchador cuando la cuerda se estira 1 cm?
B) ¿Qué tanto se estira la cuerda cuando la rapidez del luchador llega a cero? Considere para ambos casos que el
luchador interacciona completamente de forma horizontal con la cuerda y que no existe fricción con la superficie.
7- Un niño lanza una bola por una rampa inclinada de 15 grados sobre la horizontal con una rapidez inicial de 2.5 m/s. Si
la bola se desliza 0.8 m sobre la rampa que presenta fricción, se para y regresa. ¿Qué rapidez tiene la bola al regresar al
niño?
8- Un bloque de 2 kg comprime 0.22 m a un resorte horizontal, k = 400 N/m. Al soltar el sistema, el bloque se desplaza
por una superficie sin fricción que primero es horizontal y después inclinada sobre la horizontal. ¿Qué altura máxima
alcanza el bloque sobre la superficie inclinada?
9- Un balín pende de un hilo de masa despreciable de metro y medio de longitud. Si el balín se coloca a 60 grados respecto
a la vertical y se suelta, ¿a qué ángulo el balín tendrá una cuarta parte de la rapidez que adquiere en el punto más bajo
de su trayectoria?
10- Una pelota con masa de 15 kg es lanzada con una rapidez de 10 m/s deslizándose desde
lo alto de colina de 20 m de altura por una superficie sin fricción hasta llegar al punto G.
Cuando la pelota llega al punto G, recorre una distancia horizontal de 100 m antes de
chocar con un resorte horizontal que tiene una constante de 5 N/m. Si el coeficiente de fricción después del punto G es
de 0.2, ¿cuánto es lo máximo que se puede comprimir el resorte?