Un cuerpo de masa m = 0.5 kg se desplaza sobre una superficie horizontal sin rozamiento con una velocidad . En cierto momento se encuentra con un resorte ideal (de constante elástica
, longitud natural 40 cm y masa despreciable) unido a una pared, que primero lo frena y que luego hace que invierta su sentido del movimiento:
a) Calcula el tiempo que el cuerpo permanece en contacto con el resorte.
b) Calcula el impulso de la fuerza elástica durante dicho intervalo.
Supón que un automóvil de 880 kg de masa tiene un motor de 120 HP. ¿Cuánto tardará en acelerar desde el reposo hasta una velocidad de ?
Indica qué tipo de energía está asociada a cada situación:
1. La cuerda de un arco en estado de tensión.
2. Una pelota que rueda por una superficie.
3. Un cable de cobre conectado a una batería.
4. Agua caliente.
Se hace descender un cuerpo de 198 kg por una pendiente, recorriendo 10 metros. ¿Cuál es el trabajo realizado por el cuerpo?
Un cuerpo de 3 kg cae desde cierta altura con una velocidad inicial de , 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
. Considera constante la fuerza de resistencia.
Calcula el trabajo necesario para estirar 9 cm un muelle cuya constante recuperadora es de 370 N/m.
Un tiovivo consiste en cuatro asientos de 5 kg de masa cada uno, conectados a un eje vertical con radios de poca masa. Los asientos son equidistantes, y quedan en un círculo de 1.4 m de radio que giran alrededor del eje vertical. Un niño de 15 kg de masa se sienta en uno de los asientos y su amigo empuja el tiovivo para acelerarlo desde el reposo hasta 0.4 rps. ¿Cuánto trabajo efectúa el amigo?
Un coche de 1 000 kg sube 20 m por una rampa de una inclinación de . La velocidad inicial era de
y la final de
. Calcula el trabajo hecho por el motor.
Un niño empuja un carrito sobre la acera. A lo largo de 9.0 m el carrito permanece sobre la acera y el niño empuja con una fuerza horizontal de 22 N. Luego una de las ruedas del carrito sale hacia la hierba y el niño tiene que empujar con una fuerza de 38 N y un ángulo de , con respecto a la acera, durante los siguientes 5.0 m. Por último, el carrito retorna a la acera, por lo que el niño recorre los últimos 13.0 m restantes del trayecto aplicando una fuerza de 22 N. ¿Cuánto trabajo total realizó el niño sobre el carrito?
Sobre una barra de hierro de dimensiones se aplica una fuerza que le hace adquirir una velocidad de 18 km/h en 10 s. Calcula el trabajo realizado por la fuerza.
La densidad del hierro es