Dinamica y Trabajo

 

 

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SOLO PARA INGENIEROS

Física

Repaso

Con: Edwin Escalante Flores

01. Un objeto se traslada mediante la aplicación de una fuerza F

(4 i   3 j) N , desde el origen de

coordenadas hasta el punto C a lo largo de la trayectoria mostrada. Halle el trabajo (en J) realizado por F

d) 50

04. El sistema mostrado en la figura tiene una

b) 44 e) 41

2m m//s . Determine

el trabajo desarrollado por la fuerza de tensión (en J) sobre el bloque B para un desplazamiento 4 kg ; mB

F

a) – 48 d) – 240

b) – 96 e) + 96

posición x 0

b) 600 e) 1400

10 m/ m/ s )

c) + 240

. 05. Calcule el trabajo de la fuerza

a) 400 d) 1200

2

6 kg ; g

c) 42

02. Mediante la fuerza el bloque de 50 N de peso es desplazado 92 m a velocidad constante sobre la superficie horizontal como se muestra en la figura. Si el coeficiente de fricción cinético entre la superficie y el bloque es 0,4; calcule el trabajo (en J) realizado por la fuerza

2

aceleración de magnitud a

de 5 m. ( m A 

a) 40 d) 43

e) 90

6i m  hasta x F

F

 (en J) desde la

30i m

 

c) 800

03. A partir de la información del gráfico adjunto, determine el trabajo (en J) realizado por F entre x=0yx=8m

a) 1584 d) 1884

b) 1684 e) 1984

c) 1784

06. A partir de la información del gráfico adjunto, determine el trabajo (en J) realizado por F entre x = 4 m y x = 10 m

a) 70  

b) 60

c) 80 1

 

Edwin Escalante Flores  

a) 0,2  

b) 0,3  

d) 0,7  

e) 0,9  

c) 0,5  

10. Sobre el bloque de mostrado, se aplica una fuerza variable F   que cambia con la posición como se muestra en el siguiente gráfico. A partir de esta información determine el cambio de la energía cinética (en J) entre x = 1 m y x = 6 m. F a) 30 d) 45

b) 34 e) 51

c) 41

07. Un bloque se desplaza sobre una superficie horizontal bajo la acción de una fuerza de magnitud variable información gráfica

F

Fi

, en acuerdo con la

a) 20 d) 42

c) 26 e) 50

c) 38

11. Un collarín de 1 kg es desplazado por un alambre desde la posición x = 0, tal como se muestra, mediante una fuerza constante F

calcule el trabajo (en J) de F  cuando el bloque se desplaza desde x = 0 hasta x = 5 m a) 42,5 d) 70,0

b) 50,0 e) 72,5

1 00 i N

. Considerando que el collarín parte

del reposo y el trabajo de la fricción hasta la posición x = 1,25 m es – 50 J, calcule (en m/s) la rapidez del collarín en el instante que pasa por la posición x = 1,25 m. (g

c) 62,5

2

10 m/ m /s )  

08. Una partícula de masa “m” se lanza  verticalmente hacia arriba con una rapidez  0 . Calcule el trabajo resultante desde el instante de su lanzamiento hasta que la rapidez de la 

partícula es

a) d)

2 5 12 25

2

m 0 2 m 0

0

5

   

 

b) e)

12 25 6 25

2

m 0

2 m 0

 

c)

2 5

2

m 0

 

 

09. Un automóvil que se mueve sobre una recta con una rapidez  , se detiene luego de deslizarse 10 m una vez que se aplican los frenos.  Aproximadamente, ¿con qué rapidez debería haberse estado moviendo para detenerse luego de deslizarse 5 m?

a) 10 d) 17

b) 15 e) 24

c) 16

12. En el gráfico se muestra cómo cambia la rapidez de un móvil respecto a la posición. A partir de la información mostrada en el gráfico determine el  valor de verdad en cada una de las siguientes proposiciones I. Entre x x1  y x x 2 ; Wneto 0   II. Entre x = 0 y x III. Entre x = 0 y x

; Wneto

0 

x1 ; Wneto

0 

x3

2

 

Edwin Escalante Flores

gravitatoria respecto del piso (en J) en t = 5 s (g

a) FFV d) VVV

b) FVF e) FVV

c) VVF

13. Un andinista de 80 kg, cargando su mochila de 300 N escala con velocidad constante para llegar a la cima del cerro Talcomachay que tiene una pendiente de 37° y una altura a ltura de 120 m. Calcule el trabajo (en kJ) de la fuerza que el andinista le ejerce a la mochila para llevarla a la cima del cerro. a) 26 d) 46

b) 36 e) 52

c) 42

14. Se suelta un péndulo de 10 kg y 8 m de longitud de la posición “A”. Determine el e l trabajo realizado por el peso cuando el péndulo pasa de la posición “B” a la posición “C” (en J). (g

2

10 m m//s )  

2

10 m/ m/s ) .

a) 105 d) 120

b) 110 e) 125

c) 115

17. Se necesita incrementar la longitud natural de un resorte en 0,1 m para lo cual es necesario que una fuerza F realice un trabajo de 50 J. 4

m) Determine la constante elástica k (en 10 N //m

y la energía potencial elástica (en J) que almacena el resorte. a) 1; 25

b) 1; 50

d) 2; 50

e) 1; 100

c) 2; 25

18. Se deja caer una partícula de 0,2 kg sobre un resorte de constante k = 40 N/m. Determine la máxima deformación del resorte, en metros, si la partícula se liberó a 0,6 m de altura respecto del extremo superior del resorte. a) 0,1 d) 0,3

b) 0,2 e) 0,35

c) 0,25

19. La rapidez de un proyectil cuando está en el punto más alto de su trayectoria (altura H) es 6

igual a a) 292,8 d) 792,8

b) 585,6 e) 892,8

c) 692,8

b) 7,05 e) 7,50

H 2

  de su rapidez cuando está a la

. Determine la medida del ángulo de

disparo.

15. Un resorte acumula una energía potencial elástica de 40 J, al ser comprimido 5 cm, determine la deformación adicional que deba experimentar (en cm) para duplicar la energía acumulada. a) 2,07 d) 2,50

altura

7

c) 5,00

16. La figura muestra la posición vertical “h” (respecto del piso) en función del tiempo de una partícula de 2 kg, calcule su energía potencial

a) 16° d) 48°

b) 30° e) 53°

c) 37°

20. Una esferita se desliza sobre una superficie circular lisa desde el reposo en “A” y abandona  abandona  en B con una velocidad  . Determine la medida de la altura máxima (en m) respecto del suelo cuando la esferita abandone la superficie. (g

2

10 m m//s )  

3

 

Edwin Escalante Flores  

23. Un bloque de masa m = 0,5 kg inicialmente en reposo en el punto A se desliza sobre la superficie semicircular de radio R = 5 m mostrada en la figura. El bloque pasa por el punto B con rapidez de 8 m/s. Determine el trabajo (en J) realizado por la fuerza de fricción a) 1,152 d) 4,752

b) 2,352 e) 5,952

c) 3,552

21. Un bloque muy pequeño de masa m está en reposo sobre un resorte de constante k comprimido una distancia x. El bloque es impulsado verticalmente hacia arriba por el resorte y luego de recorrer verticalmente una distancia h se mueve en la superficie lisa de un riel semicircular de radio R. Calcule el mínimo  valor de la constante elástica del resorte que hace posible que el bloque no pierda contacto con el riel.

entre los puntos A y B. Considere g

a) 6,5 d) – 8,5

b) – 6,5 e) – 10,5

2

9, 8 m/ m/s  

c) 8,5

24. Un bloque de masa m = 0,4 kg se desliza sin fricción a lo largo de una pista en rizo con radio R = 0,8 m y luego se mueve por una región con fricción cinética  k    0,05 y longitud 5 m y luego choca con un resorte de constante elástica k = 100 N/m. Si H = 3,2 m, calcule la altura h 2

en metros que sube el bloque. (g

a) c) e)

mg(R  h)

b)

2

x mg(2R   3h)

d)

2

x 2mg(R mg(R  2h)

2mg(3R   2h) 2

x mg(3R   2h) 2h) x

2

2

x 22. En la figura, la esfera es de 2 kg de masa y la cuerda de masa insignificante y 5 m de longitud se sueltan desde la posición mostrada. Determine la tensión (en N) en la cuerda en el instante en que la rapidez de la esfera es la mitad de su rapidez máxima (g

2

10 m/ m/s )  

a) 1,6

b) 1,9

d) 2,4

e) 2,7

b) 10 e) 25

c) 2,1

25. Un auto de 2000 kg tiene una potencia nominal máxima de 150 HP. Si el auto sube por un plano inclinado con pendiente

3 3

, determine

la máxima velocidad constante (en m/s) con la que puede subir la pendiente. (1 HP = 746 W) a) 2,15 d) 6,46

a) 5 d) 20

10 m m//s )  

b) 4,26 e) 11,19

c) 5,19

c) 15

4