Energía y Trabajo

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

Artículos de esta sección

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

    , por F_y_Q

    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.

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

    , por F_y_Q

    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.

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

    , por F_y_Q

    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?

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