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FÍSICA–3AÑO

3 FÍSICA

Profesor: Robert André Vega Catón

II BIMESTRE

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FÍSICA–3AÑO

Tabla de contenido SESIÒN 01: .............................................................................................................. 3

SITUACION 01: TRABAJO EN CASA ....................................................................... 3 TRABAJO MECÁNICO .................................................................................... 3 Ejercicios de aplicacion ................................................................................... 6

SESIÒN 02: .............................................................................................................. 8 SITUACION 02: POTENCIA ............................................................................. 8 POTENCIA MECANICA ................................................................................... 8 ejercicios de aplicacion .................................................................................... 9

SESIÒN 03: ............................................................................................................ 11 EFICIENCIA MECANICA .............................................................................. 11 ejercicios de aplicaciòn .................................................................................... 11

SESIÒN 04: ............................................................................................................ 13 SITUACION 03: JUGAMOS EN EL TOBOGAN ............................................ 14 ENERGIA CINETICA .................................................................................... 14 ENERGIA POTENCIAL .................................................................................. 14 ejercicios de aplicaciòn .................................................................................... 15

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FÌSICA–3AÑO

Situación 01 TRABAJO EN CASA

Este capítulo se centra en dos conceptos importantes tanto en la ciencia como en la vida diaria: el trabajo y la energía. Por lo común solemos pensar en el trabajo como algo asociado con hacer o llevar a cabo alguna tarea o actividad. Debido a que el trabajo nos cansa físicamente (y en ocasiones mentalmente), hemos inventado las máquinas y las utilizamos para disminuir la cantidad de esfuerzo que debemos hacer. Por otro lado, la energía trae a nuestra mente el costo del combustible para el transporte y la calefacción, o de la electricidad. Los alimentos son el combustible que suministra la energía necesaria a nuestros organismos, para llevar a cabo los procesos vitales y para trabajar. Decimos que estamos llenos de energía cuando estamos prestos (y deseosos) a hacer alguna actividad. Aunque estas nociones no definen realmente trabajo y energía, nos orientan en la dirección correcta. En este capítulo aprenderemos que el trabajo y la energía están relacionados estrechamente. Usted encontrará en la física de todos los días que cuando algo posee energía, usualmente tiene la capacidad de hacer un trabajo.

Para mover un objeto de un lugar a otro requerimos ejercer una determinada fuerza; para poder así realizar dicho trabajo, este trabajo se convierte en energía cinética. Un cuerpo posee energía debido a la velocidad o a la altura en que están situados. ¿Cómo se relacionan el trabajo mecánico, la potencia y energía mecánica? ¿Cómo podemos aprovechar la energía cinética o potencial de los cuerpos? SESIÓN 01:

Trabajo Mecánico (W):

El trabajo mecánico es una magnitud escalar que depende del módulo de una fuerza aplicada sobre un punto material y el desplazamiento del cuerpo.

W = F . d

Observación: Sólo efectuarán trabajo aquellas fuerzas en cuya dirección existe desplazamiento.

F

d

Unidades W F d Joule (J) Newton (N) metro (m)

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Casos particulares: 1)

W = - F . d

1. Cuando una fuerza actúa en un cuerpo que no se desplaza, no realiza trabajo alguno.

2. Cuando una fuerza actúa en forma perpendicular al desplazamiento no realiza trabajo alguno.

¡OBSERVACIÓN! Trabajo motor y trabajo resistente Si un cuerpo se mueve en la misma dirección en que actúa la fuerza, el trabajo es motor; pero si el cuerpo se mueve en dirección

contraria a la fuerza, el trabajo es resistente. 1. Señala si en los siguientes casos se realiza trabajo motor resistente:

* La fuerza de rozamiento que actúa sobre un cuerpo que se desliza * El peso que actúa sobre una persona que sube escaleras * El peso que actúa sobre una persona que camina sobre un piso horizontal. * Una persona que empuja un cajón. 2. Explica por qué el mesero no realiza trabajo sobre la bandeja cuando se desplaza en la dirección que se muestra en la figura.

3. Cuando usamos una gata para levantar un auto, ejercemos sobre la manija más grande una fuerza pequeña que es capaz de levantar un peso de hasta 10 000 N. Significa que realizamos un trabajo menor que el realizado por la gata sobre el auto

F

d

d

V

F

F

V

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FÌSICA–3AÑO

PRACTIQUEMOS 1. Un cuerpo de 5 kg se desplaza sobre un plano horizontal, actuando sobre las fuerzas indicadas, calcular el trabajo de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo. (F1 = 30 N; F2 = 10 N) g = 10 m/s2.

2. Para el bloque mostrado calcular el trabajo de cada una de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo. (F1 = 30i + 40j, F2 = 10 N ; m = 6 kg; g = 10 m/s2)

W = 0

3)

F = Fcos�i+ Fsen�j

W= ________

Trabajo neto (W neto)

Es aquel que se obtiene sumando el trabajo de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo.

F

f

6 m

F1F2

5 m

F1

F2

F

d

q

d

d

F1F4

F2

F3

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Caso 1: Wneto = WF1 + WF2 + WF3 + WF4 Caso 2: Wneto = FRd FR = F1 + F2 + F3 + F4 FR : Fuerza resultante OBSERVACIÓN: Cuando un cuerpo se desplaza a velocidad _________ el trabajo neto es _______________.

GRÁFICO FUERZA - POSICIÓN

WF = Área Para el ejemplo mostrado si el área es de 100: el trabajo será de ____________ Observación: Al calcular el trabajo utilizando gráficas (F vs X) se debe tener en cuenta los signos según se muestra.

EJERCICIOS DE APLICACIÓN

1. Hallar el trabajo realizado por “F”.

a) 10 J b) 60 c) 50 d) 4 e) 40

2. Hallar el trabajo realizado por “F”.

a) -40 J b) 60 c) -80 d) 80 e) 40

3. Si el bloque está subiendo, determine el trabajo realizado por “F”. a) 30 J b) 50 c) -20 d) -30 e) Cero

4. Hallar el trabajo resultante sobre

el cuerpo de 5 kg.

6 m

20 N

0 1 2 3 4 5

20N

x

F

0

A

5

x

F

(+)

(-)

F = 10N

d = 6m

F = 5N

d = 8m

V

F 30N

50N

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FÌSICA–3AÑO

a) 120 J b) 200 c) -80 d) -120 e) 80

5. Hallar el trabajo realizado por

“F”. m = 4 kg. a) 200 J b) 50 c) -200 d) 250 e) Cero

6. Hallar el trabajo realizado por “F”; m = 6 kg a) 240 J b) -240 c) -192 d) 192 e) -32

7. Si el bloque se desplaza a

velocidad constante, halle el trabajo realizado por “F”. a) 180 J b) -30 c) -200 d) -180 e) 200

8. Si el bloque de 4 kg sube a velocidad constante. Halle el trabajo realizado por “F”. a) 200 J b) 20 c) -200 d) -30 e) -20

9.Al arar, un tractor arrastra el arado con una fuerza de 6000 N, ¿qué trabajo realiza con ello en un recorrido de 15 m? a) 60000J b) 70000J c) 80000 d) 90000J e) 100000J 10.Un trineo es arrastrado mediante una fuerza F = 50 N sobre un piso de hielo. Calcule el trabajo cuando el trineo ha desplazado 4 m.

a) 120 J b) 140 J c) 160 J d) 180 J e) 200 J 11.La figura muestra la variación de una fuerza sobre el desplazamiento. Calcule el trabajo desde X0 = 0 hasta XF = 8m.

F

37°

20

0 2 8x(m)

F(N)

50N

4m

20N

5

d = 10m

F m

a = 5m/s2

F

d = 8m

30N m

4m/s2

F

6m

30N

V

F

d = 5m

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a) 40 J b) 80 J c) 160 J d) 320 J e) 480 J 12.Por una tabla inclinada lisa de 1.5 m de largo sube un ladrillo de 60 kg a rapidez constante impulsada por la fuerza F. Calcule el trabajo de la fuerza para todo el recorrido. (g = 10 m/s2)

a) 300 J b) 350 J c) 400 J d) 450 J e) 500 J 13. Bajo la acción de cierta fuerza un objeto de 3 kg adquiere una aceleración constante de 2 m/s2, ¿cuál es el trabajo de esta fuerza cuando el objeto desplaza 4 m? a) 6 J b) 8 J c) 12 J d) 24 J e) 36 J

14.Determine el trabajo de la fuerza “F” horizontal si logra desplazar el bloque de 5 kg en 8 m a velocidad constante, µK = 0.3 (g = 10 m/s2)

a) 12 J b) 15 J c) 120 J d) 150 J e) 200 J

15.Un bloque de 4 kg se empuja una distancia de 6m sobre un plano horizontal mediante una fuerza paralela a este plano a velocidad constante. Calcule el trabajo de esta fuerza. µK = 0.2 (g = 10 m/s2) a) 48 J b) 52 J c) 56 J d) 60 J e) 64 J SESIÓN 02:

POTENCIA MECANICA

Cuando se contrata un trabajo, sin importar el tiempo que tarden en hacerlo, se compra sólo trabajo. Por ejemplo, si contratamos a una persona para que pinte nuestra casa sin indicarle el tiempo, ella lo podrá realizar en 1 día, en un mes o en un año, con tal de que lo pinte todo. Pero si se compra el trabajo de un día y se quieren hacer las cosas lo más rápido posible, lo que pretendemos es conseguir una cantidad de trabajo por hora. Si contratamos a pedro y José para pintar una casa, pedro asegura poder hacerlo en una semana mientras que José dice hacerlo en 5 días. ¿Quién realizara más trabajo? ¿quién es más potente? ¿Por qué, explica? Este el lenguaje práctico de la industria. POTENCIA Este el lenguaje práctico de la industria.

30°

60kg

F

µk F5 kg

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La potencia es justamente eso, la rapidez de hacer un trabajo. POTENCIA MEDIA La potencia media es aquella que nos indica la rapidez con que en promedio se efectuó un trabajo determinado.

En el sistema internacional (S.I.)la unidad de potencia es el watt (W), que se define como un joule de trabajo en cada segundo: 1W = 1 J/s. POTENCIA INSTANTÁNEA Es el tipo de potencia que nos informa de la rapidez con que se realiza un trabajo en un intervalo de tiempo muy corto. Si la potencia es mecánica, su valor instantáneo se determina así:

θ = Ángulo entre F y v Pero si: θ = cero, entonces……. EJERCICIOS DE APLICACIÓN

1. Un vendedor ambulante aplica una fuerza de 100N para empujar un carrito, una distancia de 60m. Hallar la potencia desarrollada al cabo de 1minuto que duró el recorrido.

a) 50watts b) 40 c) 100 d) 80 e) 60

2. ¿Cuál es la potencia de un motor

que eleva 100litros de agua por minuto a una altura de 6m? (g = 9,8m/s2 )

a) 58watts b) 20 c) 30 d) 98 e) 78

3. Una grúa es capaz de levantar una masa de 100kg a una altura de 15m en 5s. ¿Qué potencia expresada en watts suministra la màquina?

(g = 9,8m/s2 ) UNMSM

a) 5400 b) 2080 c) 3000 d) 1980 e) 2940

4. Una persona de 60kg sube 20m por

las escaleras de un edificio en 4min. ¿Qué potencia en watts desarrolló? (g = 10m/s2 )

P = F.V

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a) 42 b) 150 c) 30 d) 50 e) 180

5. Encuentra la potencia (en Kw) de

una grúa sabiendo que eleva 60 sacos de harina de 100kg cada uno hasta una plataforma ubicada a 3m de altura en 1 minuto (g = 10m/s2 )

a) 9 b) 3 c) 4 d) 5 e) 7

6. El bloque mostrado avanza a la

velocidad de 2m/s gracias a la fuerza F = 200N. Hallar la potencia de F.

v = 2m/s

a) 390watts b) 450 c) 380 d) 400 e) 360

7. El bloque mostrado avanza a

velocidad constante V = 5m/s , por medio de F = 30N. ¿Cuál es la potencia que desarrolla el rozamiento?

v = 5m/s

a) 420watts b) 130 c) 300 d) -450 e) -150

8. La potencia del motor de un ventilador doméstico es de 35 W. ¿Qué trabajo efectúa en 10 minutos?

a) 19 kJ b) 21 kJ c) 23 kJ d) 25 kJ e) 27 KJ

9. ¿Cuál es la potencia de un hombre al andar, si durante 2 minutos da 40 pasos y con cada paso realiza 30J de trabajo?

a) 10 W b) 12 W c) 14 W d) 16 W e) 18 W

10. Un transportador eleva, en el transcurso de 40s una carga de 160 kg hasta una altura de 2m. Halle la potencia desarrollada. (g = 10 m/s2) a) 80 W b) 90 W c) 100 W d) 110 W e) 120 W

11. Se levanta un libro de 0.4 kg

hasta una altura de 1.5 m tardándose 3 s. ¿Qué potencia fue desarrollada? (g = 10 m/s2)

a) 1W b) 2W c) 3W d) 4W e) 5W 12. Qué potencia consume un coche

de carreras cuando se desplaza a razón de 30 m/s venciendo una resistencia de 180 N?

a) 5000 W b) 5200 W c) 5400 W d) 5600 W e) 5800 W 13. En una construcción se sube un

balde de arena de 30 kg de masa total a una rapidez constante de 3 m/s. Halle la potencia que consume, el motor que mueve el balde. (g = 10 m/s2)

a) 90 W b) 180 W c) 450 W d) 900 W e) 1000 W

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14. De un pozo debe extraerse cada

3 minutos 900 litros de agua desde una profundidad de 150 m, halle los watts necesarios. (g = 10 m/s2)

a) 5 500 b) 6 000 c) 6 500 d) 7 000 e) 7 500 15. Un turista de 60 kg sube

corriendo por las escaleras hasta la azotea de un edificio de 200 m de alto tardándose 4 minutos. Calcule la potencia que desarrolló. (g = 10 m/s2)

a) 500 W b) 600 W c) 700 W d) 800 W e) 900 W SESIÓN 03:

EFICIENCIA MECÁNICA El trabajo útil o salida de potencia de una máquina nunca es igual a la de entrada. Estas diferencias se deben en parte a la fricción, al enfriamiento, al desgaste, contaminación. etc. La eficiencia nos expresa la razón entre lo útil y lo suministrado a una máquina:

EQUIVALENCIAS ÚTILES:

1KW.h = (1000W)(3600s) = 3,6.106 J

1 HP = 746W (HP = 1 horse power)

EJERCICIOS DE APLICACIÓN 1.Si una grúa levanta un bloque de 40Kg con rapidez constante hasta una altura de 10m en 5s. Si la eficiencia de la grúa es del 40%. Que potencia se le debe entregar a dicha grúa para tal efecto. (g = 10m/s2)

(Pot) útil n = (Pot ) suministrada

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a) 1000w b) 1500w c) 2000w d) 800w e) 3200w 2.La potencia entregada a un motor con el 30% de eficiencia es 100KW. Calcular la potencia útil. a) 20KW b) 30KW c) 40KW d) 50KW e) 60KW 3.Una máquina absorbe 48 watts de potencia y realiza 160 J de trabajo en 5 s. ¿Cuál es la eficiencia de esta máquina? a) 1/3 b) 3/5 c) 2/3 d) 2/5 e) ¼ 4.Un motor que activa una maquina desarrollada una potencia de 2KW. Calcúlese el trabajo que realiza la maquina en 5min, considerando que su eficiencia es del 70%. a) 120KJ b) 220KJ c) 320KJ d) 420KJ e) 520KJ 5.Si un motor requiere de 1000w de potencia para su funcionamiento, por efecto del rozamiento entre sus engranajes por calentarse se disipa, 650w de energía. Calcula la eficiencia del motor. a) 35% b) 70% c) 65% d) 80% e) 17,5% 6.Una máquina absorbe 30 watts de potencia y realiza 100J de trabajo en 4s. ¿Cuál es la eficiencia de esta máquina? a) 1/6 b) 1/4 c) 1/5 d) 5/6 e) 3/5

7.Una máquina absorbe 120 watts de potencia y realiza 1800 J de trabajo en 20 s. ¿Cuál es la eficiencia de esta máquina? a) 2/3 b) 3/4 c) ¼ d) 1/3 e) 2/9 8.Un artefacto gana 600 watts de potencia. Si la potencia perdida es la cuarta parte de la potencia útil. Hallar su eficiencia. a) 2/3 b) 1/5 c) 4/5 d) 2/5 e) 3/4 9.Una grúa de 4kw de potencia levanta un peso de 1500N hasta una altura de 40 m durante 20 segundos con velocidad constante. ¿Calcula la eficiencia de la grúa? a) 75% b) 60% c) 40% d) 50% e) 85% 10.La potencia perdida por un motor equivale a la quinta parte de la potencia utilizada. Determine el rendimiento si desarrolla 1200 J de trabajo en 2 segundos. a) 2/3 b) 3/5 c) 1/6 d) 5/6 e) 2/7 11.Un motor de licuadora desarrolla una potencia útil de 200 W y existen pérdidas por calentamiento de 80 W. Hallar el rendimiento del motor. a) 1/7 b) 3/5 c) 2/7 d) 2/5 e) 5/7 12.Una máquina pierde, por medio de calor, 60 W. Si la potencia aprovechable llega a ser 140 W, ¿cuál es la eficiencia de dicha máquina?

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a) 50% b) 70% c) 75% d) 80% e) 85% 13.Un motor eléctrico disipa 60 J de energía en forma de calor mientras aprovecha 20 J como trabajo útil. Halle la eficiencia de este motor. a) 10% b) 15% c) 20% d) 25% e) 30% 14.La eficiencia del motor de un elevador es de 75%. Si el peso de esté es de 400N y puede levantar 5 pasajeros de 100N cada uno con velocidad cte de 0,2m/s. ¿Cuál es la potencia entregada al motor? a) 220KW b) 230KW c) 240KW d) 250KW e) 260KW 15.Un elevador suspende hasta una altura de 3 m un peso de 800 N. Halle la eficiencia del elevador, si en esta tarea consume 3 000 J. a) 40% b) 50% c) 60% d) 70% e) 80% 16.Determine la eficiencia de una máquina sabiendo que la potencia perdida equivale al 25% de la potencia útil. a) 60% b) 75% c) 50% d) 40% e) 80% 17.Un motor levanta un bloque de 50 N con una velocidad constante de 3 m/s, para ello requiere de 0,25 kw para su funcionamiento. ¿Cuál es su eficiencia?

a) 40% b) 50% c) 60% d) 75% e) 80% Situación 03: JUGAMOS EN EL TOBOGAN Constantinita un día de verano cuando se encontraba de vacaciones decide ir a la piscina y jugar en el tobogán como se muestra en la figura.

En la parte superior se encontraba en reposo. ¿Por qué al momento de dejar el tobogán lo hace con cierta velocidad? ¿Qué pasaría si su masa se duplica? ¿Qué pasaría si en vez en vez de dejarse caer ahora se lanza por el tobogán? SESIÓN 04:

ENERGÍA MECÁNICA

Energía, capacidad de un sistema físico para realizar trabajo. La materia posee energía como resultado de su movimiento o de su posición en relación con las fuerzas

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que actúan sobre ella. La radiación electromagnética posee energía que depende de su frecuencia y, por tanto, de su longitud de onda. Esta energía se comunica a la materia cuando absorbe radiación y se recibe de la materia cuando emite radiación. La energía asociada al movimiento se conoce como energía cinética, mientras que la relacionada con la posición es la energía potencial. Por ejemplo, un péndulo que oscila tiene una energía potencial máxima en los extremos de su recorrido; en todas las posiciones intermedias tiene energía cinética y potencial en proporciones diversas. La energía se manifiesta en varias formas, entre ellas la energía mecánica. Que es la que estudiaremos a continuación. ENERGÍA CINÉTICA (EK) Es la capacidad que tiene un cuerpo para efectuar trabajo gracias al movimiento de traslación que experimenta.

Donde:

EK: Energía Cinética (Joules) m: masa (kilogramos) V: velocidad (m/s)

ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIA (EP) Es la energía almacenada en un cuerpo debido a su ubicación, teniendo el potencial de ser utilizado para realizar un trabajo. Esta energía está relacionada a la interacción gravitacional entre los cuerpos. La energía potencial depende de la masa del cuerpo, de su altura (posición) respecto de un sistema de referencia.

Donde :

EP: Energía Potencial Gravitatoria (Joule) m: masa (kilogramos) ENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA (EPE) Es la energía almacenada por los cuerpos elásticos al estirarse o comprimirse. Esta energía está asociada a las interacciones de las partes del

m

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cuerpo elástico, cuando se encuentra deformado.

TEOREMA DEL TRABAJO Y LA ENERGÍA CINÉTICA “El trabajo realizado por la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo es igual a la variación de la energía cinética del cuerpo”

TEOREMA DEL TRABAJO Y LA ENERGÍA MECANICA En un cuerpo o en un sistema, el trabajo que realiza las fuerzas no conservativas serà igual al cambio o variación de su energía mecánica.

*Una fuerza no conservativa es aquella fuerza que al ser aplicada a un cuerpo realiza trabajo que depende de la trayectoria que describe. (La fricción) *Una fuerza es conservativa, si el trabajo que realiza al actuar sobre un cuerpo no depende de la trayectoria, sólo depende de la posición inicial y la posición final. Por ejemplo, el peso, fuerzas elásticas (resortes).

EJERCICIOS DE APLICACIÓN

1.Si una maceta se encuentra en la azotea de un edificio, calcula su energía potencial si se encuentra a 10m de altura y su masa es igual a medio kilo. (g=10m/s2) a) 50J b) 75J c) 100J d) 120J e) 150J 2.Una pelota de ping-pong es lanzado con una rapidez de 30m/s. Calcula su energía cinética si su masa es igual a 1kg. a) 25J b) 35J c) 450J d) 60J e) 50J 3.Si una pelota de Tecnopor es sostenida por un hilo de un techo el cual se encuentra a 20m de altura, si la pelotita tiene una masa de 0,2kg. Calcula su energía potencial. (g=10m/s2).

WTOTAL = EMF - EMI

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a) 20J b) 30J c) 40J d) 50J e) 60J 4.El cuerpo de 2kg se desliza sobre la superficie lisa, si por (A) pasó con una rapidez de 10m/s, ¿con que rapidez pasa por (B)? a)10 m/s b) 20 m/s c) 30 m/s d) 40 m/s e) 50 m/s 5.Calcular la energía mecánica de un cuerpo en el instante mostrado respecto al piso. m = 5 kg ; g = 10 m/s2 a) 240 J b) 200 c) 250 d) 500 e) 750

6.Si el bloque de 6kg es lanzado en “A” con rapidez inicial de 20m/s, halla la rapidez final con la que pasará por “B”. a) 5 m/s b) 6 m/s c) 8 m/s d) 10 m/s e) 12 m/s

7.Un esquiador parte desde el reposo en la cima de una colina (A), si se desprecia la fricción con el hielo, halle la velocidad del esquiador en el valle (B). (g = 10 m/s2) a) 8 m/s b) 10 c) 12 d) 14 e) 16

8.En el problema anterior, halle la velocidad cuando el esquiador pasa por la cima de la segunda colina (C). (En m/s) a) 0 b) 2 c) 4 d) 6 e) 8 9.Si el bloque de 3kg es lanzado en “A” con rapidez inicial de 30 m/s, halla la rapidez final con que pasa por “B”. a) 10 m/s b) 20 m/s c) 30 m/s d) 40 m/s e) 50 m/s 10.Una esfera de 1 kg se lanza con una rapidez de 2 m/s sobre una superficie lisa con la intensión de comprimir al resorte de rigidez 300 N/m. ¿Cuánto se ha comprimido el resorte en el instante que presenta la esfera una rapidez de 1 m/s?

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a) 2 cm b) 4 c) 8 d) 10 e) 15 11.Un bloque se desliza por un tobogán ABC. Si la velocidad del bloque cuando pasa por “A” es de 20 m/s. Hallar su velocidad cuando pasa por “C” la superficie es lisa. (g = 10 m/s2) a)10 m/s b)10 m/s c)10 m/s d)20 m/s e)N.A. 12.Se suelta el bloque de 2kg en (A). ¿Qué rapidez tendrá al pasar por (B)?. a) 10 m/s b) 20 m/s c) 30 m/s d) 40 m/s e) N.A 13.Calcular la energía potencial gravitatoria con respecto al piso de una piedra de 2kg ubicada a una altura de 6m. (g =10m/s2) a) 70J b) 150 c) 120

d) 150 e) 108 15.Calcule la EM en (A) y (B) para la moto de 80kg. (A) Vi = 0 8m V=4m/s

(B)

a) 5000 y 30J b) 4000;2000 c)6000;600 d) 1600;160 e) 6400 ; 640 16.Evalúe la energía mecánica del bloque de 2kg cuando pasa por la posición mostrada. 2m/s 2m

a) 44J b) 20 c) 22 d) 15 e) 18 17.Calcula la energía mecánica de la pelotita de masa 1kg en el instante mostrado. (g=10m/s2) desde tierra.

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a) 20J b) 28J c) 8J d) 30J e) 24J 18.En la figura calcula la energía mecánica del bloque de 2kg en los puntos A y B respectivamente. a) 4J; 40J b) 2J; 80J c) 8J; 120J d) 4J; 120J e) 4J; 84J 19.Con un bloque de 0,5kg de masa se comprime un resorte de constante elástica k’ en 0,10m al soltar el bloque se mueve sobre la superficie horizontal sin rozamiento según el gráfico, colisionado finalmente en “P” con 5m/s. Si se considera que g=10m/s2, el valor de k en N/m es

a) 143 b) 287 c) 250 d) 275 e) 330 20.Un bloque de 2kg está comprimiendo el resorte de constante K una longitud de 2cm. Cuando el bloque se suelta, se desliza sobre la superficie horizontal lisa y efectúa un movimiento parabólico, llegando al piso con velocidad V = 6m/s. Halle la constante del resorte (g=10m/s a)16x103N/m b) 8x103N/m c) 4x103N/m d)16x104N/m e) 8x104N/m 21.Hallar a que distancia X del punto “X” del punto “B” logra detener el bloque soltado en “A”. a) 30 m b) 10 m c) 20 m d) 50 m e) 60 m

k

1mP

1m

4m/s

tierra

H=2m 1kg

2m/s

H=4m

B

A

g=10m/s2

liso

UK = 1/3

B C X

10 m

19

FÌSICA–3AÑO

22.En la figura mostrada, halle la energía mecánica del cuerpo de 2 kg al pasar por A y B. a)26J y 56 J b)136 y 116 c)36 y 86 d) 500 y 200 e)216 y 150 23Hallar la energía cinética del bloque de 4 kg. a) 36 J b) 360 c) 50 d) 250 e) e)100

24.Del ejercicio anterior, determine la energía potencial gravitatoria respecto al suelo. a) 30 J b) 50 c) 200 d) 80 e) 100 25.En la figura mostrada, halle la energía cinética del cuerpo de 2 kg. a) 400 J b) 200

c) 600 d) 300 e) 50 26.Calcular la energía mecánica del bloque en “A” y “B”. (m = 2 kg) a)100 J y 50 J b)100 y 80 c)50 y 80 d)100 y 100 e)100 y 200 27.Un cuerpo es soltado desde una altura de 80 m. Calcular su energía mecánica luego de 2 s. (masa del cuerpo = 1 kg) Considere N.R. el piso. a) 600 J b) 800 c) 200 d) 300 e) 100

BIBLIOGRAFÍA

ü Física – Mendoza Dueñas Jorge – Editorial Mantaro.

ü Física – Custodio García Andrés – Editorial Impecus

ü Física – Pérez Terrel Walter –

Editorial San Marcos

6m/s

4m/s

A

6m

4m N.R

2m

18km/h

N.R

6m

72km/h

N.R

1.8m 10m/s

8m/s B

A

N.R

IIBIMESTRE

20