GUÍA DE TRABAJOVersión: 1 Código: DA-FO-431 ÁREA: CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL (Química o Física) GRADO: UNDÉCIMO JORNADA: M - T SEMESTRE: UNO ESTUDIANTE: _________________________________________________ FECHA:_________ GRUPO:______________ TEMA: ENERGÍA MECÁNICA. CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA. TIPO DE GUÍA: Aplicación. INDICADOR DE DESEMPEÑO: Reconozco y explico las manifestaciones de la energía mecánica y la energía térmica en los fenómenos de la naturaleza. Observo experiencias que permiten comprobar la ley de la conservación de la energía mecánica, presentando y analizando resultados. ENERGÍA MECÁNICA 1. Un tren que viaja con una velocidad v1 tiene una energía cinética Ec1. Si reduce su velocidad a la tercera parte, ¿cuál será el nuevo valor de su energía cinética? (justificar). 2. En una construcción se deja caer un ladrillo y un bloque pequeño, que tiene la mitad de la masa del ladrillo. Si el ladrillo cae desde el piso 4 y el bloque desde el piso 8, ¿cuál de los dos puede causar más daño al caer? Explique su respuesta. 3. Un equilibrista lanza un bolo de 100g de masa hacia arriba con una velocidad de 12m/s. ¿Cuál es el valor de la energía cinética en el momento del lanzamiento? ¿Cuál será el valor de la energía potencial gravitacional máxima? 4. Un niño levanta su camión de juguete construido de madera cuya masa es de 3,5Kg, desde el suelo hasta una altura de 1m. a) ¿Cuánto vale su energía potencial gravitacional en el suelo? b) ¿Cuál es su energía potencial gravitacional máxima? c) ¿Qué velocidad lleva el camión de juguete cuando se encuentra a 50cm del suelo? d) ¿Cuánto vale la energía mecánica cuando se encuentra a 30cm del suelo? 5. Un resorte se elonga 4cm cuando pende de él una masa de 320g. ¿Cuál es la constante de elasticidad del resorte? ¿Cuánta energía potencial elástica acumula? CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA 1. ¿Es posible estirar un resorte ilimitadamente? ¿Por qué? 2. ¿Por qué la red de seguridad que se utiliza en los circos bajo los trapecios, debe quedar poco tensada? Explique su respuesta. 3. ¿Es posible que cuando una pelota que se ha lanzado contra el suelo, rebote, alcance una altura mayor a aquella de la que fue lanzada? ¿Por qué? 4. Desde lo alto de un plano inclinado sin fricción se deja rodar una esfera de masa m. Si el plano tiene una altura h, la velocidad que alcanza la esfera depende de: a) La masa de la esfera b) La altura del plano c) El ángulo de inclinación del plano d) La masa de la esfera y la altura del plano 5. Un bloque de masa m que se mueve con una rapidez v, choca contra un resorte sobre una superficie sin rozamiento, como se muestra en la figura. Si se aumenta la rapidez bloque, ¿qué variación tiene la compresión del resorte? Explicar. 6. Un cuerpo se suelta desde el punto D y describe la trayectoria mostrada en la figura. Una flecha de 25g de masa es lanzada con una velocidad de 22m/s formando un ángulo de 45° con la horizontal. a) ¿Cuál es la velocidad con la que choca contra el resorte? b) ¿Cuál es el valor de la constante de elasticidad del resorte? 6. Desde el punto de vista de la conservación de la energía.5m/s y choca contra el resorte comprimiéndolo 25cm. a) ¿cuál es el valor de la constante elástica del resorte? b) ¿qué trabajo realiza la fuerza? 4. si la fricción es despreciable. cuando se apaga su motor y se detiene después de recorrer 350m. Un niño lanza su pelota hacia arriba por un plano inclinado sin fricción.a. La longitud del hilo es de 4m y el ángulo mide 15°.5Kg de masa desde una altura de 4m sobre un resorte que se encuentra verticalmente sobre el suelo. c. El bloque tiene una velocidad inicial de 1. a. Un automóvil de 1200Kg de masa comienza a subir por una colina de 15° de inclinación a una velocidad de 45Km/h. ¿en qué punto la energía mecánica es mayor? Explica tu respuesta. Se requiere de una masa de 850g para elongar un resorte 5cm. Un bloque de masa 5Kg cae por una superficie sin fricción desde una altura de 6m como se muestra en la figura.13. El ascensor de un edificio sube desde el primer piso hasta el séptimo con velocidad constante. Si no hay fuerza de fricción. b. 9. ¿en qué punto la energía potencial es mayor? ¿Por qué? Si se considera la fuerza de fricción. ¿Se conserva la energía mecánica? ¿Por qué? 8. Se deja caer una esfera de 2. . ¿por qué la mayoría de los caminos que llevan a la cima de una montaña no son en línea recta? ¿Qué implicaciones tiene este hecho a nivel de la potencia consumida por el motor? Explicar la respuesta. ¿Por qué la fuerza centrípeta que actúa sobre un yoyo cuando se hace girar no realiza trabajo? Explicar la respuesta. ¿con qué velocidad lanzó el niño la pelota? 2. Calcula la rapidez en la parte baja de la trayectoria. Si el arquero se encuentra acostado sobre la superficie terrestre: a) ¿cuál es la energía cinética de la flecha en el punto más alto de la trayectoria? b) ¿qué altura máxima alcanza? c) ¿cuál es su energía potencial en el punto más alto de su trayectoria? 3. Un péndulo se suelta como se indica en la figura P6. si recorre 1. a) ¿cuánta energía se transforma en calor? b) ¿cuál es el valor de la fuerza de rozamiento? 7. si no hay fuerza de fricción? Explica tu respuesta. ¿Qué variaciones tiene la energía cinética mientras se está moviendo? Explica tu respuesta. RESOLVER LOS SIGUIENTES PROBLEMAS: 1. b. 7.5m sobre el plano y alcanza una altura de 90cm. ¿En qué punto su energía mecánica es máxima. El resorte tiene una constante elástica de 300N/m. a) ¿Con qué velocidad llega la masa al resorte? b) ¿Cuánto se comprime el resorte por acción de la masa? 5. la velocidad de las pesas cuando su diferencia de alturas sea 90 cm. c) El valor del coeficiente de rozamiento entre el automóvil y la carretera mientras frena. Física 1. penden de una cuerda que pasa por la garganta de una polea de masa despreciable. Calcula. CIBERGRAFÍA http://www. Dos pesas de 0. (2006). b) La distancia entre la base del edificio y el lugar de impacto del objeto en el suelo. utilizando el muelle de constante k=750 N/m. 9. México: Pearson Educación. inicialmente a la misma altura.ehu. Física 1: un enfoque constructivista.html . Los caminos del saber. M. Determina: a) La disminución de la energía cinética del automóvil durante el frenado. (2009). se suelta. (2014). b) El trabajo realizado por la fuerza de rozamiento. 10. El gimnasio de la mente. como muestra la figura.8 kg y 1. Slisko. Desde la ventana de un edificio de 15 m de altura se lanza un objeto de masa m = 400 g hacia la calle.es/sbweb/fisica_/problemas/dinamica/trabajo/problemas/energia1_problemas.sc.8. Un automóvil de 1200 kg que se mueve con una velocidad constante de 90 km/h.2 kg. A. BIBLIOGRAFÍA Bautista. Lara. mediante el principio de conservación de la energía. Bogotá: Santillana. El objeto a una distancia inicial de 80 cm se desplaza 10 cm comprimiendo el muelle y luego. acciona los frenos al ver un obstáculo y frena en 80m. México: Pearson Educación. Calcular: a) La velocidad del objeto al final del plano inclinado. J. Física 1.