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I.E DIVERSIFICADO CHÍA FISICA 11°: TALLER DE TRABAJO Y ENERGIA

TALLER No 1 DE FÍSICA PRIMER PERIODO 11°

Docente: Yesid Pasive Castellanos

1) ¿Qué trabajo realiza una fuerza de 15 N, cuando

desplaza un cuerpo 13 m en la dirección en que se

aplicó?

2) Un hombre empuja 5m una caja, aplicándole una

fuerza horizontal de 45N. Si la fuerza de

rozamiento entre la caja y la superficie es 20N,

¿Cuánto vale el trabajo neto sobre la caja?

3) Un bulto de cemento de 30 kg es conducido

horizontalmente por un operario una distancia de

24 m, luego lo lleva hasta una plataforma que se

encuentra a 6,4 m de altura, ¿Que trabajo realiza

el operario?

4) Un deportista de 75 kg asciende por una cuerda

hasta una altura de 5,6 m, ¿Que trabajo realiza el

deportista?

5) La locomotora de un tren ejerce una fuerza

constante de 50000 N sobre un tren cuando lo

arrastra por una vía horizontal a una velocidad de

50 km/h. ¿Qué trabajo realiza la locomotora en

cada kilómetro de su recorrido?

6) Un bloque de 9 kg es empujado por una fuerza

horizontal de 150 N durante un trayecto de 26 m.

Si el μk entre la superficie y el bloque es 0,3,

calcula el trabajo realizado por la fuerza externa,

por la fuerza de rozamiento y el trabajo neto.

7) Si una persona efectúa 50J de trabajo al mover

una caja de 30kg 10 m por una superficie

horizontal, ¿Qué fuerza mínima requiere?

8) Un panadero lleva horizontalmente una lata con

pan de 6kg de masa y recorre una distancia de

2,5m. Luego, la ubica en el horno en la parte

superior a una altura de 50cm. ¿Qué trabajo

realizo el panadero?

9) Un estudiante, que se gana un dinero durante las

vacaciones, empuja una podadora de pasto por un

plano horizontal con una fuerza constante de 250N

que forma 30° hacia abajo respecto a la horizontal.

¿Qué distancia empuja la podadora al efectuar

1,44X10³ J de trabajo?

10) Un bloque de 12 kg es empujado 4m sobre un

plano inclinado 38º mediante una fuerza de 480 N.

Si el μk es 0,18. Calcule el trabajo neto realizado

sobre el bloque

11) Un agricultor engancha su tractor al tronco de un

árbol y lo arrastra 20m sobre un terreno

horizontal. El peso del tronco es de 9800N. El

tractor ejerce una fuerza constante de 4000N

formando 30° con la horizontal. Una fuerza de

fricción de 3000N se opone al movimiento.

Calcule el Trabajo neto ejercido sobre el tronco

12) Determinar W que realiza cada una de las fuerzas

que actúan sobre el cuerpo de 100kg que se

desplaza 10m sobre un plano inclinado 30° con la

horizontal por el efecto de la fuerza F=800N que

forma 45° con la dirección ascendente del plano. El

μk es 0,1. ¿Cuál es el trabajo neto?




13) Un padre hala con velocidad constante por medio

de una cuerda un trineo donde va su hija sobre

una superficie horizontal una distancia de 10m.

Si la masa total del trineo y la niña es de 35kg y el

μk = 0,2, ¿Cuánto trabajo efectúa el padre?

14) Luego, el padre empuja el trineo por una cuesta

con velocidad constante. ¿Cuánto trabajo efectúa

el padre hasta la cima?

15) A un automóvil a escala de 2 Kg, controlado por

radio, se aplica una fuerza �⃑⃑� paralela al eje X;

mientras el auto se mueve por una pista recta. La

componente de la fuerza 𝑭𝒙⃑⃑⃑⃑ ⃑ varía con la

coordenada x del auto, como se indica en la figura:

Calcule el trabajo efectuado por la fuerza 𝐹

cuando el auto se mueve de:

a) De X = 0 hasta X = 3m

b) De X = 3m hasta X = 4m

c) De X = 4m hasta X = 7m

d) De X = 0 hasta X = 7m

16) La figura nos muestra una fuerza 𝑭𝒙⃑⃑⃑⃑ ⃑ que actúa sobre un objeto en función de X.

17) Para arrastrar un cuerpo de 100kg por un terreno

horizontal se emplea una fuerza constante igual a

la décima parte de peso y formando 45° con la

horizontal. Calcular El trabajo realizado por tal

fuerza en un recorrido de 100m.

18) Una grúa es capaz de levantar lentamente una carga de 6000 Ton a una altura de 12m y tarda 1 min en elevar la carga a velocidad constante.

¿Cuánto trabajo realiza la grúa?

19) El sistema muestra una masa unida al extremo de

un resorte.

Si K=1000d/cm y el resorte se comporta de acuerdo

con la ley de Hooke, es decir, ejerce una F= -K*X,

(en donde X es la distancia que se estira o

comprime el resorte). En X=0, el resorte tiene su

longitud original. Si se estira 15cm, determinar el

trabajo realizado por F sobre la masa.

20) Calcular el trabajo necesario para extender el

resorte en una distancia de 2cm sin aceleración.




Se sabe que al colgar del resorte un cuerpo de 4

4 Kg, la longitud del resorte aumenta 1,5 cm.

21) Un bloque de 4 Kg apoyado sobre una mesa sin

rozamiento está sujeto a un muelle horizontal. El

muelle originalmente esta comprimido con el bloque

en X = -5 cm. Si K = 400 N/m calcular:

a) El trabajo realizado por el muelle cuando el bloque se

desplaza desde -5 cm hasta su posición de equilibrio.

b) La velocidad del bloque en X = 0 cm

22) Una mujer que pesa 600 N se sube a una báscula que

contiene un resorte rígido. En equilibrio, el resorte se

comprime 1 cm bajo su peso. Calcule la constante de

elasticidad del resorte y el trabajo total efectuado

sobre el resorte durante su deformación.

23) Un bloque de 1,6 Kg se une a un resorte que

tiene una constante (k) de 2*10³ N/m. El resorte

se comprime 2 cm y el bloque se suelta desde el

reposo.

a) Calcule trabajo efectuado sobre el resorte.

b) Halle la velocidad del bloque cuando pasa por su

posición de equilibrio en X = 0 si se desprecia la

fricción

c) Halle la velocidad del bloque cuando pasa por su posición de equilibrio en X = 0 si una fuerza de fricción de 4 N retarda su movimiento.

24) En un sistema masa resorte, de 5 Kg se produce un desplazamiento de 20 cm.

a) ¿Cuál es el valor de la K del resorte?

b) ¿Cuál es la energía potencial elástica cuando el desplazamiento es de 8 cm?




25) El sistema sin fricción que se muestra en la figura tiene una masa de 4 Kg y K = 500N/m.

Si el desplazamiento hacia la derecha de la masa es de 20 cm, hallar la energía potencial elástica

26) Un automóvil de 1200 kg viaja a 90km/h. ¿Qué

energía cinética tiene?

27) Una fuerza neta constante de 75 N actúa sobre un

objeto en reposo y lo mueve una distancia paralela

de 0,6 m.

a) ¿Qué energía cinética final tiene el objeto?

b) Si la masa del objeto es 0,2 kg ¿Qué velocidad

final tendrá?

28) Una bala de 3 g viaja a 350 m/s choca con un árbol y

se frena uniformemente hasta detenerse,

penetrando 12 cm en el tronco. ¿Qué fuerza se

ejerció sobre la bala para detenerla?

29) Si el trabajo requerido para aumentar la velocidad

de un carro de 10 km/h a 20 km/h es de 5000 J,

¿Qué trabajo se requerirá para aumentar la velocidad

de 20 km/h a 30 km/h?

30) Calcule la energía potencial gravitacional, relativa al

suelo, de una caja de 1 kg que está en la azotea de

un edificio de 50m.

31) Para almacenar exactamente 1J de energía potencial

en un resorte con K = 20000 N/m ¿Qué tanto habrá

que estirar el resorte respecto a su posición de

equilibrio? ¿y para almacenar 4J?

32) ¿Cuánta más energía potencial gravitacional tiene un

martillo de 1kg cuando está en una repisa de 1,5 m

de alto, que cuando esta en una a 0,9 m de altura?

33) Una piedra de 0,2 kg se lanza verticalmente hacia

arriba con una velocidad inicial de 7,5 m/s desde

un punto situado a 1,2 m del suelo.

a) Calcule la energía potencial de la piedra desde el

suelo hasta la altura máxima

b) La variación de energía potencial de la piedra

entre el punto de lanzamiento y la altura

máxima

34) Un clavadista de 60 kg se lanza desde un trampolín

que esta 5m sobre la superficie del agua de una

piscina y toca el fondo de la piscina 3m bajo la

superficie.

a) Calcule las energías potenciales respectivas del

clavadista, respecto a la superficie del agua, en

el fondo de la piscina y cuando está en el

trampolín.

b) La variación de energía potencial del clavadista

relativo al trampolín, a la superficie del agua y

en fondo de la piscina.

35) Una persona parada en un puente de 115m de

altura sobre un rio deja caer una piedra de 0,25 kg

a) Que energía mecánica tiene la piedra en el

momento de ser soltada con respecto a la

superficie del rio

b) Calcule las energías cinética, potencial y

mecánica cuando la piedra ha caído 75 m

36) Calcule la Velocidad final de la piedra justo antes de

tocar la superficie del rio.

37) Una pelota de o,3 kg se lanza verticalmente hacia

arriba con velocidad inicial de 10 m/s. Si se toma su

energía potencial inicial como cero, calcule las

energías cinética, potencial y mecánica de la pelota

a) En su posición inicial

b) 2,5 m arriba de la posición inicial

38) Calcule la altura máxima de la pelota y las

energías en la altura máxima




39) Una pelota de 0,5 kg que se lanza

verticalmente hacia arriba tiene una energía

cinética inicial de 80 J.

a) Calcule la altura máxima

b) Las energías cinética y potencial cuando ha

recorrido las ¾ partes de la distancia hacia

la altura máxima

c) Energía potencial en la altura máxima

40) Un carrito de una montaña rusa viaja sobre

una vía sin fricción.

a) Si la velocidad en el punto A es de 5

m/s ¿Cuál es la velocidad en el punto

B?

b) ¿Qué velocidad debe tener en el punto

A para llegar al punto C?

BIBLIOGRAFIA

BAUTISTA BALLEN, Mauricio y SALAZAR SUAREZ, Francia Leonora, HIPERTEXTO SANTILLANA FISICA I, 2011, Editorial Santillana

INFANTE LUNA, Esperanza Del Pilar, FISICA I,

2011, Grupo Editorial Norma

SEARS, Francis W, ZEMANSKY Mark W, 2004,

Física I Editorial Pearson

SERWAY, Raymond, Física Tomo I 4ta Edición,

Mc Graw Hill

TIPLER, Paul W, 2004, Física I Editorial Reverte

VILLEGAS, Mauricio y RAMIREZ, Ricardo, FISICA

10 INVESTIGUEMOS, 1990, Editorial Voluntad

WILSON, BUFFA, LOU, 2007, Física I Editorial

Pearson

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