TRABAJO Y ENERGÍA (PRIMERA PARTE)

TRABAJO Y ENERGÍA (PRIMERA PARTE)
1- Una partícula se desplaza según el vector Δ𝑟𝑟⃗ (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 Tameme tira de un bloque de 1500 kg, inicialmente en reposo, con una fuerza constante de 5000 N. Sí el Tameme
tira de dicho bloque haciendo un ángulo de 36.9 grados respecto a la horizontal en una superficie que tiene un
coeficiente de fricción cinética de 0.3. ¿Qué trabajo realiza el Tameme en los primeros 20 m?
3- Una mujer sostiene en su mano un melón de 1.5 kg a una altura de 3 m respecto al suelo. A) ¿Cuánto trabajo realiza la
fuerza de gravedad durante el tiempo que tarda el melón en llegar al piso? B) ¿Cuánta energía cinética tiene el melón
justo antes de chocar con el piso?
4- Una persona de 60 kg se desliza por una resbaladilla de 1.5 m de largo que tiene un ángulo de 12 grados respecto al
piso. Si el coeficiente de fricción cinética entre la persona y la resbaladilla es 0.15. A) Determina el trabajo realizado por
todas las fuerzas sobre la persona. B) Si la persona parte del reposo, qué velocidad tendrá al recorrer los 1.5 m.
5- Una caja de 2 kg es empujada horizontalmente con una fuerza constante de 12 N una distancia de 5 m sobre una
superficie que tiene un coeficiente de fricción cinética con la caja de 0.15. Qué velocidad tendrá la caja si A) la superficie
es horizontal y B) la rampa hace un ángulo de 10 grados.
6- Un luchador de 200 kg corre sobre una superficie horizontal sin fricción con una rapidez de 1.5 m/s para chocar con
las cuerdas del ring que tienen una constante de restitución de 3x103 N/m. A) ¿Cuál será la energía cinética del
luchador cuando la cuerda del ring se estira 1 cm? B) ¿Qué tanto se estira la liga cuando la rapidez del luchador llega a
cero? Considere para ambos casos que el luchador interacciona completamente de forma horizontal con la cuerda.
7- Un niño lanza una bola de 4 kg. por una rampa inclinada de 15 grados sobre la horizontal con una rapidez inicial de
2.5 m/s. Si la bola se desliza 1.2 m. sobre la rampa, se para y regresa. ¿Qué magnitud tiene la fuerza de fricción que
actúa sobre la pelota? ¿Qué rapidez tiene la bola al regresar al niño?
8- Un bloque de 2 kg comprime 0.22 m a un resorte, κ = 400 N/m. Al soltar el sistema, el bloque se desplaza por una
superficie sin fricción que primero es horizontal y luego se inclina 37 grados respecto a la horizontal. ¿Qué altura
máxima alcanza el bloque?
9- Un balín pende de un hilo de masa despreciable de un metro de longitud. Si el balín se coloca a 60 grados respecto a la
vertical y se suelta, ¿a qué ángulo el balín tendrá la mitad 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 de 100 m antes de chocar con
un resorte 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?