Trabajo y potencia de una fuerza variable que provoca un desplazamiento (8450)

Un bloque de 5 kg de masa se desplaza sobre una superficie horizontal bajo la acción de una fuerza variable , donde «x» es la posición en metros. El coeficiente de rozamiento cinético entre el bloque y la superficie es .

a) Calcula el trabajo realizado por la fuerza cuando el bloque se mueve desde x = 0 hasta x = 10 m.

b) Determina el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento en el mismo desplazamiento.

c) Si el bloque parte del reposo en x = 0, ¿cuál será su velocidad en x = 10 m?

d) ¿Qué potencia media desarrolla la fuerza durante este proceso?

Dato:

Conservación de la energía mecánica (7348)

Las masas y se encuentran unidad por una cuerda ligera inextensible que pasa por una polea ideal como se muestra en la figura. El coeficiente de fricción cinético entre la masa y el plano inclinado es . Determina la velocidad de cuando ha avanzado una distancia d hacia arriba, teniendo en cuenta que h > d.

Deformación de un resorte que detiene el carro de una montaña rusa (7331)

Un carro de montaña rusa de masa m (kg) se mueve sobre un riel sin fricción por la vía que se muestra en la figura. Al pasar por el punto A, la fuerza normal que ejerce la vía sobre el carro es . Cerca de A la vía es circular y de radio L (m). Cuando el carro llega a la parte inferior de la vía lo detiene un amortiguador de resorte con constante de restitución, k (N/m). Calcula la máxima deformación del resorte.

Trabajo desarrollado por cada una de las fuerzas de un sistema (7312)

Un bloque de 75 kg es arrastrado desde el punto A hasta el punto B del plano inclinado por una fuerza F con una aceleración de . Si la superficie es rugosa y tiene un coeficiente de rozamiento de 0.68, calcula:

a) El trabajo realizado por la fuerza F.

b) El trabajo realizado por la normal.

c) El trabajo realizado por el peso.

d) El trabajo realizado por la fuerza de rozamiento.

Conservación de la energía mecánica y del momento lineal (7300)

Una partícula de masa m se lanza con una velocidad inicial desde una altura h. Si en el trayecto AB se degrada una cantidad de energía igual a y si m choca de forma perfectamente inelástica con M, determina la mínima de m para que las partículas describan un movimiento circular.