serway7-14 -15 -15-16 TRABAJO Y ENERGÍA 1. ¿Puede ser nulo el trabajo si se realiza fuerza y hay desplazamiento?. 2. ¿Puede ser positivo o negativo el trabajo que realiza una fuerza?. 3. Un obrero que tira de una caja con una fuerza de 2.500 N en una dirección que forma 60 grados con la horizontal. Calcula el trabajo realizado cuando el carro ha recorrido 100 m. 4. ¿Qué trabajo se realiza al sostener un cuerpo de 8 kg de masa a 1,5 m sobre el suelo durante 1 minuto?. 9. Si una persona saca de un pozo de 20Kg y realiza un trabajo equivalente a 6.00KJ, Cuál es la profundidad del pozo? Suponga que cuando se levanta la cubeta su velocidad permanece constante. 10. Una fuerza que actúa sobre un cuerpo varía con respecto a x como se muestra en la figura. Calcule la fuerza en función de la posición en los tres intervalos de tiempo y el trabajo cuando el cuerpo se mueve desde x=0 hasta x=8m 11. La posición de una partícula en el plano está dada por ⃗ ⃗ ⃗ (t en segundos y r en metros), la fuerza sobre la misma es ⃗ ⃗ ⃗ (N). Qué trabajp se realiza en el intervalo de t=1s a t=3s? 12. Un objeto de masa m se mueve en el eje x sujeto a la fuerza ⃗ ⃗ donde A es una constante y x es la distancia desde el origen. a)Cuánto trabajo realiza esta fuerza si el objeto se mueve de x=a a x=b? b)Si la masa tenía una velocidad v en la dirección positiva de x, Cuál es su velocidad en b? 13. La fuerza que actúa sobre una partícula varía como se muestra en la figura. Encuentre el trabajo invertido por la fuerza en la partícula conforme 5. ¿Ahorran trabajo las palancas, las rampas o las poleas?. 6. ¿Puede ser negativa la energía cinética de un cuerpo?. ¿Por qué?. 7. Un objeto experimenta ⃗ ⃗ ⃗ un ⃗⃗ (m) desplazamiento bajo la acción de la fuerza ⃗ ⃗ ⃗⃗ (N). Determinar el trabajo ⃗ realizado en ese desplazamiento. 8. Comprueba que el trabajo que realiza el peso es el mismo cuando el cuerpo cae verticalmente que cuando cae deslizándose sin rozamiento a lo largo del plano inclinado. y c) de x=0m a x=10. Encuentre el trabajo ∫ ⃗ ⃗ invertido porla fuerza sobre el objeto. El vagón llega al reposo 50.00m. Determinar el trabajo desarrollado por dicha fuerza cuando el punto se traslada desde A (R.0cm. como muestra la figura.0m hasta x=8m. La fuerza que actúa sobre una partícula varía. Encuentre el trabajo hecho por la fuerza cuando la partícula se mueve (a) desde x=0 hasta x=4. 0) a B (0. Ambos resortes se describen mediante la ley de Hooke con K1=1600N/m y K2=3400N/m.se mueve a) de x=0 a x=8. bajo la acción de una fuerza de atracción desde el punto P de coordenadas (–R.. 14. (Supón que no hay rozamientos) R h . . 16.0cm después de que hace le primer contacto con el sistema de dos resortes. Una partícula de masa m se mueve sobre una circunferencia de radio R de centro el origen. b) de x=8. 17. 18. 15.0m. Una fuerza ⃗ ( ⃗ ⃗)( ) actúa sobre un objeto mientras el objeto se mueve en la dirección x desde el origen hasta x=5. 0) e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Un vagón de 6000Kg rueda a lo largo de la vía con fricción despreciable.0m.00m. El vagón se lleva al reposo mediante una combinación de dos resortes en espiral. como se ilustra en la figura. R).00m a x=10.¿Desde qué altura del plano inclinado hay que dejar caer un cuerpo para que al llegar al final del plano pueda describir un “rizo”?. Encuentre la rapidez inicial del vagón. y (c) desde x=0 hasta x=10m. el segundo resorte actúa con el primero para aumentar la fuerza mientras se representa una compresión adicional como se muestra en la gráfica. Después de que el primer resorte se comprime una distancia de 30.0 m (b) desde x=4. La figura muestra un carrito en una montaña rusa lisa. tal como se muestra en la figura. tomando en cuenta que se detiene luego de recorrer una distancia L. que parte del punto A ubicado a una altura h sobre el suelo con una rapidez v0. Un bloque de 2 [Kg] ubicado a una altura de 1 [m] se deja libe a partir del reposo desplazándose por una rampa curva y lisa. Posteriormente se desliza por una superficie horizontal rugosa recorriendo 6 [m] antes de detenerse. La primera sale disparada horizontalmente. .19. Una bala de 20 g choca contra un banco de fango. c) Realiza los cálculos correspondientes si h = 30 [m]. a) Demuestra que vB = v0. c) Calcula el coeficiente de roce entre el bloque y la superficie horizontal 21. si la velocidad de entrada fue de 80 m/s. Calcule la fuerza de frenado F. la segunda con ángulo α hacia arriba yla tercera con un ángulo β hacia abajo. b) Determina el trabajo realizado por la fricción. Asumiendo que la rapidez inicial v0es la misma en los tres casos. y penetra una distancia de 6 cm antes de detenerse. Se lanzan tres pelotas idénticas desde la parte superior de un edificio cuya altura es h. 20. 22. v0 = 10 [m/s] y L =24 [m]. compara la rapidez con la que llegan al suelo cada una de las pelotas. a) Calcula su rapidez en la parte inferior de la rampa. [Resolverlo por cinemática y por consideraciones energéticas). como se muestra en la figura. y que √ b) Calcula el coeficiente de roce en el tramo DE.