Energía y Trabajo

Cuestiones y problemas sobre energía mecánica, potencial gravitatoria, potencial elástica, cinética, trabajo, potencia y rendimiento.

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    Velocidad de un esquiador y distancia que recorre antes de pararse

    Un esquiador inicia su movimiento a partir del reposo, en la parte más alta de una pendiente, sin fricción, de 32 m de altura. Cuando llega a la parte más baja, encuentra una superficie horizontal donde el coeficiente de rozamiento cinético entre los esquís y la nieve es 0.18. Calcula, usando criterios energéticos:

    a) La magnitud de la velocidad del esquiador cuando ha bajado 10 m (verticales) desde su punto de partida.

    b) La distancia que recorre en la superficie horizontal antes de detenerse, si no se impulsa con los bastones.

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    Impulso mecánico y trabajo sobre un cuerpo

    Una fuerza de 50 kp actúa sobre un cuerpo de 10 kg, inicialmente en reposo, durante 5 min. Calcula:

    a) ¿Qué velocidad llevará transcurrido ese tiempo?

    b) ¿Qué espacio habrá recorrido en ese tiempo?

    c) ¿Cuánto vale el trabajo realizado por la fuerza en ese tiempo?

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    Altura que alcanza un cuerpo al rozar por dos planos inclinados

    Un cuerpo se suelta desde el punto A, que se encuentra a una altura de 3 m, y recorre los dos planos inclinados que tienen un ángulo de 30^o mostrados en la figura adjunta. Encuentra la máxima altura alcanzada en el segundo plano, si la fuerza de rozamiento en ambos planos es igual a la décima parte de su peso y el plano horizontal no tiene fricción.

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    Potencia de una pistola de resorte que dispara proyectiles

    ¿Cuál debe ser la potencia de una pistola de resorte que dispara proyectiles de 50 g, con una rapidez de 100 m/s al salir del cañón, en un intervalo de 0.1 s?

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    Trabajo de rozamiento de un cuerpo que cae verticalmente desde cierta altura

    Un cuerpo de 3 kg cae desde cierta altura con una velocidad inicial de 2\ \textstyle{m\over s}, dirigida verticalmente hacia abajo. Calcula el trabajo realizado durante 10 s contra las fuerzas de resistencias si se sabe que, al final de este intervalo de tiempo, el cuerpo adquiere una velocidad igual a 50\ \textstyle{m\over s}. Considera constante la fuerza de resistencia.