EVALUACION UNIDAD TRABAJO-POTENCIA

1
La energía mecánica de un objeto depende de su velocidad.
V
Un trineo se desliza desde el punto A de un cerro e inicialmente en
Un mismo objeto a la misma altura, en la Tierra y en la
V
reposo: con respecto a la energía mecánica E del trineo al pasar por
los puntos B y C podemos afirmar que:(referencia ‘S’)
Luna, tiene distinta energía potencial
Estando a la misma altura y en un mismo lugar, los objetos
V
más pesados tienen mayor energía potencial gravitacional
que los más livianos
Cuando un objeto duplica la rapidez con la que se mueve
F
hace que su energía cinética aumente dos veces
Cuando un objeto duplica la altura a la que se encuentra
F
hace que su energía potencial gravitacional aumente 4 veces
La unidad en que se expresa la energía es el Watt.
F
Durante una caída libre la energía mecánica se conserva.
V
a)
EA < EB < EC
En la Luna un objeto pesa seis veces menos que en nuestro
V
b)
EA > EB > EC
planeta y, si se lo coloca a la misma altura que en la Tierra
c)
EC > EB y EA=0
su energía potencial será también 6 veces menor.
d)
EA > EC y EB=0
e)
EA=EB=EC
Si se deja caer libremente un cuerpo de 2 kg desde 5 m de
V
altura y tomando la aceleración de la gravedad como 10
m/s2, al llegar al suelo tendrá 100 J de energía cinética.
La energía mecánica siempre se conserva.
F
2
Una bola cae verticalmente del punto A según lo demostrado en el Se deja caer un objeto de 4 kg desde una altura de 6 m. Al pasar por
dibujo. En el punto B la bola alcanza su velocidad terminal. un punto situado a una altura de 2 m el cuerpo tiene una EP de:
Mientras que la bola desciende de B a C, su energía cinética:
a)
es cero
b)
aumenta
c)
disminuye
d)
se mantiene constante
a)
80 J
b)
160 J
c)
240 J
d)
320 J
e)
480 J
Para que una persona de 60 kg tenga una EC de 1080 J es preciso
que corra con una rapidez de:
Un atleta de 70 kg de masa corre a 10 m/s. Si pudiera transformar
toda su EC en EPG alcanzaría una altura de:
a)
0,5 m
b)
1,0 m
c)
2,5 m
d)
5,0 m
e)
10,0 m
a)
1,2 m/s
b)
4,2 m/s
c)
6,0 m/s
d)
8,4 m/s
e)
18 m/s
3
Un cuerpo está moviéndose hacia la derecha. Inicialmente su EC es ¿Cuánto es la energía mecánica total de un avión que se desplaza
de 52 J. Sobre él actúa una fuerza hacia la derecha de 8 N. ¿Qué EC con una rapidez de 40 m/s a una altura de 500 m, si su masa es de
tiene el cuerpo una vez que ha recorrido 6 m, si la fuerza aplicada se 100 kg?
ha mantenido constante durante todo ese tramo?
80.000 J
a)
48 J
130.000 J
b)
56 J
420.000 J
c)
60 J
500.000 J
d)
100 J
580.000 J
Un objeto tiene una EC=400 J. ¿Cuánto será su EC si su velocidad
disminuye a la mitad?
Una caja de masa 1 kg inicialmente en reposo, es arrastrada una
200 J
distancia de 2 m por una fuerza de 100 N. ¿Cuál es su EC y
100 J
velocidad final?
50 J
200 J y 20 m/s
25 J
100 J y 10 m/s
250 J y 10 m/s
400 J y 20 m/s
4
Un cuerpo de 10 kg llega al borde A con velocidad de 2 m/s como se a)
-2.50 J
indica. La altura que alcanza al otro lado es:
b)
-1,25 J
c)
2,50 J
d)
3,25 J
Una grúa levanta una masa de 2.000 kg a una altura de 4 m en 1
min. ¿Qué potencia desarrolla el motor de la grúa?
10 m
9m
8,2 m
a)
326,70 W
b)
1.306,7 W
c)
1,3067 W
d)
133,33 W
12 m
Una bolita situada en A de 8 kg tiene una velocidad inicial de 7 m/s
Una masa de 0,5 kg y v=3 m/s. A medida que viaja por el aire,
reduce su velocidad a 2 m/s. Determinar el trabajo de la fuerza de
roce debido al aire.
en su descenso y se encuentra a 20 m sobre el punto B. Calcule la
velocidad cuando llegue al punto B:
5
Un cuerpo se lanza verticalmente hacia arriba y después vuelve a la
tierra. No considere las fuerzas de fricción. ¿Cuál uno de las
siguientes afirmaciones sobre la energía cinética y potencial son
verdaderas?
a)
la energía cinética es siempre igual a la energía potencial
b)
la energía cinética es siempre menor que la energía potencial
a)
16,9 m/s
c)
la energía cinética es siempre mayor que la energía potencial
b)
24,0 m/s
d)
la suma de la EC y EP es siempre constante
c)
19,0 m/s
d)
21,0 m/s
Un objeto cae desde el techo de un edificio en caída libre a la tierra.
¿Cuál uno de los siguientes gráficos representa la energía potencial
Un objeto que se mueve en una línea recta con una velocidad (Ep) en función de la distancia caída por el objeto?
constante tiene la energía cinética EC y momentum p. Si la velocidad
del objeto se duplica, el nuevo valor de la energía y del momentum
será:
EC
p
a)
2E
2p
b)
2E
4p
c)
4E
p
d)
4E
2p
6
a)
A
Una persona levanta una carga pesada a una altura vertical de 2 m
b)
B
en 3 s. Si lo hace en forma más lenta, el trabajo sobre la carga
c)
C
habría sido:
d)
D
a)
el doble
b)
cuatro veces más
c)
el mismo
Una esfera grande y otra pequeña se lanzan al mismo tiempo desde d)
la mitad
la misma altura sobre la tierra. ¿Cuál de las cantidades siguientes
magnitudes será igual para ambas esferas después de 1 s, no
considere los efectos del roce?
a)
velocidad
¿A qué altura sobre la tierra una masa de 10 kg debe estar para
b)
momentum
tener una EPG igual en valor a la EC poseída por una masa de 10 kg
c)
energía potencial
que se mueven con una velocidad de 20 m/s?
d)
energía cinética
a)
10 m
b)
20 m
¿Cuál de las siguientes expresiones tiene las mismas unidades que c)
50 m
la potencia?
100 m
a)
fuerza x distancia
b)
trabajo x tiempo
c)
fuerza x aceleración
d)
fuerza x velocidad
d)
7
El diagrama adjunto muestra un objeto de masa 10 kg que es tirado
una distancia de 3 m por una fuerza de 30 N. El trabajo hecho es:
a)
9J
b)
30 J
c)
90 J
Dos esquiadores S y T tienen masas idénticas. Comienzan a esquiar
d)
300 J
desde la parte alta de la colina, punto A, y se mueven al refugio de
esquí. Los caminos que toman son: S se va por el 1 y T toma el
camino 2, según se ve en el dibujo. ¿Cuál una de las afirmaciones
Una caja que pesa 50 N es tirada 2 m a lo largo de un piso siguientes referentes a la velocidad con la cual S y T alcanzan el
horizontal por una fuerza de 10 N y entonces la caja se levanta una refugio de esquí está correcta? No haga caso de todas las fuerzas de
altura de 1 m. ¿Cuál es el trabajo total hecho en la caja?
la fricción.
a)
35 J
b)
55 J
c)
70 J
d)
110 J
8
Observa el péndulo en el dibujo. En el punto más alto A de su
oscilación la bola tiene energía potencial de 500 J por lo que se
refiere a su punto más bajo. En el punto más bajo B de su oscilación
la bola tiene energía cinética de 500 J. La energía mecánica total de
este sistema es:
a)
S y T tienen velocidad igual a cero
b)
S y T tienen la misma velocidad
c)
la velocidad de S es menor que la velocidad de T
d)
la velocidad de S es mayor que la velocidad de T
Durante la etapa del movimiento de un cohete, la masa disminuye a a)
0J
la mitad debido al combustible utilizado, mientras que su velocidad b)
250 J
aumentó en un factor de 10. ¿En qué factor la energía cinética del c)
500 J
cohete aumenta durante esta etapa?
1000 J
a)
5
b)
10
c)
50
d)
100
d)
9
Cuándo un coche de carreras frena bruscamente, ¿en qué forma de a)
A
energía se transforma toda su energía cinética?
b)
B
a)
energía potencial
c)
C
b)
energía cinética
d)
D
c)
energía elástica
d)
energía interna
Un cuerpo de 500 kg es arrastrado 6 m durante 3 min. La potencia
Un objeto cae desde lo alto de un edificio en caída libre a la tierra. que debe desarrollar el motor es:
¿Cuál uno de los gráficos abajo lo más mejor posible representa su a)
163,33 W
energía potencial y energía cinética como funciones del tiempo caído b)
16,33 W
por el objeto?
c)
1,63 W
d)
1.633,3 W
Una bomba levanta una carga de 100 kg a de 20 m en un tiempo de
30 s. ¿Qué potencia desarrolla la bomba?
a)
653,33 W
b)
65,33 W
c)
6.533 W
d)
6,53 W
10
Una persona mantiene una maleta de 180 N de peso a 1 m de altura Un carro de juguete cuya masa es de 1 kg es arrastrado por una
durante 60 s. El trabajo realizado por la persona vale:
superficie horizontal por una fuerza de 30 N en la misma dirección y
a)
10.800 J
sentido del desplazamiento, con rapidez constante. Si la fuerza
b)
180 J
mueve al cuerpo una distancia de 3 m, el trabajo que actúa sobre el
c)
30 J
carro es:
d)
3J
a)
0J
e)
0J
b)
10 J
c)
90 J
d)
100 J
e)
900 J
Un montacargas tiene que elevar una carga de 800 N hasta una
altura de 10 m en 20 s con rapidez constante. La potencia que
desarrolla el motor, expresada en Watt (W), es:
Un trineo, inicialmente en reposo, se desliza desde el punto A de un
a)
100
cerro de hielo siguiendo la trayectoria del cerro indicada por los
b)
200
puntos B y C. Sea S el nivel de referencia de la figura, entonces con
c)
400
respecto a la energía mecánica E del trineo al pasar por los puntos
d)
800
A, B y C podemos afirmar que:
e)
1.600
11
a)
EA > EB > EC
b)
EA < EB < EC
a)
9m
c)
EA > EC y EB=0
b)
8,1 m
d)
EC > EB > EA=0
c)
8m
e)
EA = EB = EC
d)
7,29 m
e)
7m
A Susana se le cae una pelota desde un mirador a 10 m de altura y
empieza a dar botes en el suelo. Por cada bote que da disipa el 10% La velocidad de un autito de juguete aumenta al doble. ¿En cuánto
de su energía. Después del segundo bote, la altura a que llega es:
debe modificarse la masa del autito para que su energía cinética no
varíe?
a)
aumentar al doble
b)
aumentar al cuádruplo
12
c)
disminuir a la mitad
a)
6032,2
d)
disminuir a la cuarta parte
b)
60,30
e)
disminuir a la octava parte
c)
603,0
d)
N. A.
Un auto de 1 Ton se mueve a 30 m/s y choca con un muro
quedando detenido. En ello el auto modifica su energía cinética. Si El Joule es una unidad de:
en vez de haber chocado, hubiera caído desde cierta altura, ¿de qué a)
Potencia
altura tendría que haber sido para que hubiera experimentado el b)
Impulso
mismo cambio de energía cinética? Use g=10 m/s2.
c)
Trabajo
a)
90 m
d)
Torque
b)
45 m
c)
30 m
d)
22,5 m
e)
ninguna de las anteriores
Un resorte de constante elástica 200 N/m, se comprime 10 cm. Su
energía potencial elástica, es:
a)
100 J
b)
1,0 J
Un motor de avión a reacción desarrolla un empuje de 15.000 N. c)
10 J
Cuando el avión vuela a 300 m/s. La potencia del motor en HP es:
1.000 J
d)
13
La potencia de 2.500 KW, corresponde a:
La energía potencial de un cuerpo se mide en:
a)
3, 35 HP
a)
watt
b)
3.351, 2 HP
b)
joule
c)
33, 51 HP
c)
newton
d)
N. A.
d)
dinas
e)
metro
Con la siguiente información contesta los siguientes tres
Un hombre sostiene en sus manos dos objetos: uno de masa m y
problemas:
otro de masa 2m a una altura h. La energía potencial del cuerpo de
masa 2m será respecto al cuerpo de masa m:
Un cuerpo de masa ‘m’ posee una energía cinética ‘EK’ cuando su
a)
menor
velocidad es ‘v’:
b)
mayor
c)
igual
Para cuadruplicar la energía cinética se debe:
d)
no se puede comparar
a)
duplicar la velocidad
e)
es independiente de la masa
b)
cuadruplicar la velocidad
c)
reducir a la mitad la velocidad
d)
reducir a la cuarta parte la velocidad
e)
mantener constante la velocidad
14
Para duplicar la velocidad, el trabajo que se debe hacer es:
En el gráfico de F v/s d, el trabajo realizado sobre el cuerpo es:
a)
E
a)
1,2 J
b)
2E
b)
10 J
c)
3E
c)
12 J
d)
4E
d)
120 J
e)
16E
Si una fuerza de 24 dinas se aplica sobre un cuerpo y, éste se
Para detener el cuerpo, el trabajo realizado debe ser:
desplaza 6 cm en la dirección de aplicación, el trabajo realizado es:
a)
E
a)
3 ergios
b)
-E
b)
144 ergios
c)
2E
c)
72 ergios
d)
-2E
d)
4 ergios
e)
4E
El área bajo la curva de un gráfico F v/s x representa:
Si sobre un cuerpo actúa más de una fuerza se puede afirmar que:
a)
el trabajo realizado
a)
sólo la fuerza resultante realiza trabajo
b)
la energía interna del sistema
b)
el trabajo neto es igual a la suma de los trabajos realizados por
c)
la aceleración
d)
la potencia del cuerpo
c)
el trabajo neto siempre es diferente de cero
e)
ninguna de las anteriores
d)
todas las fuerzas aplicadas realizan trabajo
las fuerzas que actúan sobre el cuerpo
15
El kilowatt-hora es unidad de:
Un cuerpo de 9 kg a una altura de 6 m posee una EPG de:
a)
potencia
a)
529,2 J
b)
trabajo
b)
54 J
c)
trabajo en el sistema CGS
c)
24,8 J
d)
potencia en el sistema CGS
d)
87,2 J
Si una fuerza de 12 N se aplica formando un ángulo de 60º con la Un cuerpo de 5 kg se lanza hacia arriba con velocidad de 10 m/s
dirección del movimiento de un cuerpo que se desplaza 20 m, a)
la altura que alcanza es de 5 m
entonces el trabajo realizado es:
b)
la energía potencial en el punto más alto es de 250 J
a)
120 J
c)
la altura que alcanza es de 10 m
b)
240 J
d)
la energía potencial en el punto más alto es de 500 J
c)
206,4 J
d)
232 J
Desde una altura de 100 m se deja caer un cuerpo de 2 kg
a)
la energía mecánica del cuerpo es de 2 kJ
La EC de un cuerpo de 8 kg que posee una velocidad de 4 m/s es:
b)
la energía mecánica del cuerpo es de 0 J
a)
64 J
c)
la EK que posee el cuerpo cuando llega al suelo es de 2 kJ
b)
32 J
d)
la EK que posee el cuerpo cuando llega al suelo es de 200 J
c)
16J
e)
sólo (a) y (c)
d)
128 J
16
Una fuerza de 12 N actúa sobre un cuerpo y, éste se mueve 8 m.
a)
si
el
ángulo
entre
las
direcciones
de
la
fuerza
y
La energía potencial es
el a)
La que tienen los cuerpos debido a su movimiento
b)
La energía debido a la posición que tiene el objeto
desplazamiento es 0º el trabajo realizado es de 9,6 J
b)
si
el
ángulo
entre
las
direcciones
de
la
fuerza
y
el c)
desplazamiento es 90º el trabajo realizado es 0 J
c)
el trabajo realizado por la fuerza es de 96 J
d)
el trabajo realizado por la fuerza es de 0 J
d)
La debida al movimiento de electrones
La que se produce cuando se queman objetos
Cuando se deja caer un cuerpo de masa m desde una altura h:
La energía cinética aumenta al:
a)
la energía potencial inicial del cuerpo es mg
a)
aumentar la altura a la que se encuentra un cuerpo
b)
la energía cinética en el momento de tocar el piso es ½mv2
b)
aumenta al aumentar la masa del cuerpo
c)
la energía cinética final es mv
c)
disminuir la velocidad de un cuerpo
d)
la energía potencial es igual a mgh
d)
disminuir la altura a la que se encuentra un cuerpo
Indica cuál de las siguientes afirmaciones sobre las características
de la energía es falsa
La energía potencial disminuye al:
a)
Se conserva
a)
aumentar la altura
b)
Puede almacenarse
b)
aumentar la masa
c)
No se puede transferir entre sistemas
c)
disminuir la velocidad
d)
Se puede transportar
d)
disminuir la altura
17
La energía puede transferirse entre sistemas mediante:
El tramo AB no tiene fricción. La velocidad en B es de (use la g=10
a)
sólo mediante calor
m/s2).
b)
sólo mediante trabajo
a)
9,94 m/s
c)
ni por trabajo ni por calor
b)
1600 m/s
d)
mediante calor y trabajo
c)
80 m/s
d)
3 m/s
e)
Otro valor
La forma de ‘ver’ la rapidez de la transferencia de la energía es:
a)
por los cambios de energía cinética
b)
por los cambios de energía potencial
c)
estudiando el trabajo mecánico
d)
mediante la potencia mecánica
La energía cinética al llegar al piso, de un cuerpo de masa m que se
suelta desde el reposo desde una altura h, es Ko. Si se deja caer
desde el reposo un cuerpo de masa m/4, desde una altura h/2, la
energía cinética al llegar al suelo es:
En el problema anterior obtenga la compresión del resorte si
a)
Ko/6
K=3.000 N/m. BC no tiene fricción (g=10 m/s2)
b)
8·Ko
a)
0,32 m
c)
Ko/8
b)
0,16 m
d)
Ko/2
c)
0,04 m
e)
Otro valor
d)
0,40 m
18
Un bloque de masa 5 kg, se libera a partir del reposo y se desliza a)
0,20 m
hacia abajo de un carril sin fricción que se encuentra a una altura b)
0,25 m
de 1,6 m, abajo el bloque choca con un resorte de constante 245 c)
0,80 m
N/m. ¿Calcular la deformación del resorte?
d)
0,40 m
a)
0,42 m
e)
0,70 m
b)
0,63 m
c)
0,84 m
d)
1,2 m
Una masa de 4 kg, se mueve sobre una superficie horizontal sin
rozamiento a la velocidad de 3 m/s. y comprime un muelle elástico
de masa despreciable y de constante recuperadora 90 N/m. Hallar la
Un bloque de 2 kg, que se suelta desde A, una pista sin fricción, velocidad de la masa cuando el muelle se ha comprimido 0,10 cm.
excepto en la parte BC=6 m de longitud cuyo coeficiente de fricción a)
0,42 m
es 0,25. El bloque se mueve recorriendo una distancia 2,8 m en la b)
0,63 m
c)
0,84 m
d)
1,2 m
parte que tiene fricción. Hallar h.
19
La bala de un cañón, de masa 0,2 kg, se lanza con una velocidad de Un avión de 2.500 kg parte del reposo y comienza a rodar por la
200 m/s en una dirección que forma 60º con respecto a la pista de despegue en la que se admite una fuerza de rozamiento
horizontal. Despreciando la resistencia con el aire, ¿cuál es la EC de constante de 150 N. Para despegar el avión necesita alcanzar una
la bala en el punto más alto de la trayectoria?
velocidad de 144 km/h, cosa que consigue después de haber
a)
0J
recorrido 1000 m de pista. ¿Cuál será el trabajo realizado por el
b)
1000 J
motor desde el inicio de la carrera de despegue hasta que consigue
c)
3000 J
alcanzar la velocidad de despegue?
d)
200 J
a)
911.230 J
b)
1.091.000 J
c)
2.420.000 J
d)
2.150.000 J
En un choque entre dos masas, suponiendo que estas dos masas
forman un sistema aislado, sin fuerzas externas procedentes de la
interacción con alguna causa exterior, indique que no se conserva
siempre:
Se dispara una bala de masa 5 g. contra una pared con una
a)
La energía total
velocidad de 200 m/s. Si la bala penetra en la pared 5 cm., la
b)
El momento angular
resistencia que ha ofrecido dicha pared es de:
c)
La cantidad de movimiento
a)
1.000 N
d)
La energía mecánica
b)
1.500 N.
c)
-2.000 N.
d)
2.000 N.
20
Dos alpinistas de igual masa, escalan una montaña siguiendo Una bala de rifle de masa 10 g, choca contra un bloque de masa 990
caminos diferentes; el primero recorre un camino corto y empinado y g que se encuentra en reposo sobre una superficie horizontal lisa, y
el segundo un trayecto largo y suave. Los puntos inicial y final son queda incrustado en él. El bloque está unido a un resorte en hélice y
los mismos para ambos alpinistas. Comparar el trabajo realizado el choque comprime el resorte 10 cm. El calibrado del resorte indica
contra la fuerza de la gravedad en los dos caminos:
que para comprimirlo 1 cm es necesaria una fuerza de 100.000
a)
W1 > W2
dinas, ¿Cuál era la velocidad inicial de la bala?
b)
W1 < W2
a)
100 m/s
c)
W1 = W2 = 0
b)
10 m/s
d)
W1 = W2 = 0
c)
1 m/s
d)
1000 m/s
Un cuerpo que parte del reposo, se desliza sin rozamiento por un
plano inclinado desde una altura h. Podemos asegurar:
a)
Llega al pie del plano con una velocidad menor que si hubiera para mantener constante su velocidad V al pasar, en una misma
caído verticalmente desde la misma altura.
b)
d)
carretera, desde un tramo horizontal, a subir otro de inclinación 
A mitad de camino, su velocidad es la mitad de la que tendrá sobre la horizontal.
al llegar al pie del plano.
c)
Hallar el incremento de potencia que necesita un coche de masa m
a)
v·m·g·sen 
2 veces la b)
v·m·g·(sen - cos )
que lleva cuando ha recorrido la mitad del camino.
c)
v·m·g·(sen + cos )
Su velocidad vale en todo instante v  h  2g .
d)
v·m·g·cos 
La velocidad con que llegará al pie del plano es
21
Un objeto de masa m=500 g se empuja contra el resorte en A y se
suelta desde el reposo. Despreciando el rozamiento, determínese la
deformación mínima del resorte para la cual el objeto viajará
alrededor del aro ABCDE de 50 cm de radio y permanecerá en
contacto con el aro todo el tiempo. Siendo la constante de
deformación del muelle K=50 N/m. (g=10 m/s2)
a)
1m
b)
1/2 m
c)
1/4 m
d)
1/5 m