Guía n° 11 de ejercicios de trabajo y energía
Resolver los siguientes ejercicios
Problema n° 1
¿Desde qué altura se debe dejar caer el carro de la figura 1, cuya masa es m = 400 g si d = 60 cm si se quiere que el carro no se despegue del camino en ningún momento?
Figura 1
• Respuesta: h = 75 cm
Problema n° 2
¿Cuál debe ser el valor de h en el dispositivo de la figura 1 si se quiere que el carro pase por el punto A con una velocidad de 2 m/s?
• Respuesta: h = 80,4 cm
Problema n° 3
Calcular la fuerza que ejerce el camino sobre el carro de la figura 1 en A con los datos de los problemas n° 1 y n° 2.
• Respuesta: F = 1,41 N
Problema n° 4
Un cuerpo de masa 5 kg, se deja en lo alto de un plano inclinado de 12 metros de altura y de 24 metros de longitud. Calcular la energía potencial y la energía cinética del cuerpo cuando ha recorrido 12 metros.
• Respuesta: Ec = Eₚ = 60 kg·m
Problema n° 5
Un carro de 2 kg ingresa a un plano inclinado 30° respecto de la horizontal, con una velocidad de 10 m/s. Calcular qué espacio ha recorrido el carro cuando su energía potencial es el triple de su energía cinética.
• Respuesta: h = 3,826 m
Problema n° 6
Se lanza hacia abajo con una velocidad inicial v₁ = 2 m/s un carro de 0,4 kg por un plano inclinado 30° respecto de la horizontal, y desde una altura h = 4 m. Calcular a qué altura su energía cinética es igual a su energía potencial, y qué velocidad tiene en ese punto.
• Respuesta: h = 2,102 m; v₂ = 6,42 m/s
Problema n° 7
Un carro de 4 kg de masa ingresa a un plano inclinado con una velocidad de 12 m/s y llega a una altura de 10 metros. Calcular cuánta energía se le ha entregado al carro durante el trayecto de subida.
• Respuesta: ΔE = 104 J
Problema n° 8
El bloque de la figura 2 comienza a deslizarse en el punto A. Calcular la energía cinética en el punto B a los 2 metros del punto A, si m = 3 kg y α = 30°.
Figura 2
• Respuesta: Ec = Eₚ = 29,4 J
Problema n° 9
Con los mismos datos del problema n° 9 y para la figura 2, calcular:
a) La velocidad con la que el bloque pasa por el punto B.
b) La diferencia de energía potencial entre los puntos A y B.
• Respuesta: a) 4,43 m/s; b) ΔEₚ = 24,9 J
Bibliografía:
"Física". Hernán Miguel y Marcelo C. Cánepa. 1983. Argentina.
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina