Energía y Trabajo

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

  • (#7796)   Seleccionar

    Trabajo realizado sobre una pieza pesada que se sube por una rampa (7796)

    Una pieza de maquinaria pesada tiene una masa de 750 kg y es elevada deslizándola sobre una rampa que tiene una inclinación de 20 ^o respecto a la horizontal, desplazándola una distancia de 12.5 m.

    a) ¿Qué altura es la que se ha elevado la pieza?

    b) ¿Cuál ha sido el trabajo hecho sobre la pieza para elevarla?

  • (#7745)   Seleccionar

    Choque inelástico entre un proyectil y una barra que cuelga verticalmente (7745)

    Un proyectil de 2.00 kg de masa se mueve a la derecha con una rapidez de v_0 = 10.0\ \textstyle{m\over s}. El proyectil golpea y se queda pegado a una distancia de d=3.00 m del extremo de una varilla de M = 5.00 kg y 4.00 m de longitud que cuelga verticalmente en reposo y hace pivote alrededor de un eje sin fricción que pasa por su extremo superior. Determina:

    a) La rapidez angular del sistema inmediatamente después de la colisión.

    b) La energía cinética del sistema antes de la colisión.

    c) La energía cinética del sistema después de la colisión.

    d) La degradación de energía durante la colisión.

  • (#7699)   Seleccionar

    Conservación de la energía en un choque de dos cuerpos en una semiesfera (7699)

    Un cuerpo de masa m_1 = 2\ kg cae desde el punto A, partiendo del reposo, por una semiesfera de radio R = 3 m. En el punto B tenemos un segundo cuerpo de masa m_2  = 3\ kg. Entre A y B no existe fricción. En el punto B se produce un choque de forma que ambos cuerpos quedan enganchados. Después ambos cuerpos se desplazan por el tramo BC con fricción hasta llegar a una altura h.

    a) Calcula la energía degradada en el choque que se produce en B.

    b) Calcula el valor de la fuerza normal aplicada sobre el nuevo cuerpo en el punto B, cuando tiene un movimiento circular, justo después del choque.

    c) Calcula la altura máxima alcanzada en C si la energía degradada por fricción en el tramo BC vale una cuarta parte de la que tenía justamente después del choque.

  • (#7627)   Seleccionar

    Aplicación de la conservación de la energía mecánica a un ascensor que cae (7627)

    Un ascensor tiene una masa de 1 250 kg y las personas que van en su interior de 350 kg. El foso mide 120 cm y el muelle de emergencia 100 cm, pudiéndose comprimir como máximo 40 cm. Al pasar por el 5.º piso, a una altura de 19 m, y mientras desciende con una velocidad constante de 2 m/s, se rompe el cable que sujeta el ascensor y se acciona el sistema de frenado hidráulico sobre los rieles de la cabina, provocando una fuerza de rozamiento de 15 000 N.

    a) Calcula la constante elástica que debe tener el muelle para que no llegue a comprimirse totalmente.

    b) ¿Cambiaría en algo si estuviese subiendo? ¿Y si no hubiese fuerza de rozamiento?

    c) Si por seguridad la constante elástica del muelle se aumenta en un 20%, ¿Cuánto se comprimirá el muelle?

  • (#7499)   Seleccionar

    Ángulo necesario para que un péndulo provoque la vuelta completa de otro (7499)

    Un péndulo simple de longitud 3L y masa 2m se suelta cuando forma un ángulo \theta_0 con la vertical, como se muestra en la Figura.

    Al llegar a la parte más baja de su trayectoria, choca elásticamente con otro péndulo de masa m y longitud L. ¿Cuál es el valor del mínimo ángulo \theta_0 necesario para que el péndulo de masa m y longitud L efectúe una vuelta completa? ¿Cómo se mueve la masa 2m después del choque?