DEBER 1.- Un cuerpo transfiere a otro 645,23 cal. ¿Cuántos julios son? 1 Cal = 4,18 J
645,23
Cal∗4,18 J = 2697,06 Julios. 1 cal
2.- Una persona ingiere 104,3! "cal en su #ieta. $%presa esa canti#a# #e energ&a en uni#a#es '(. 1048,37
kcal∗4,18 J kJul . = 4382,18 kJul 1 cal
3.- Calcula el tra)ajo *ue reali+ará una fuer+a #e 32 *ue #espla+a a un cuerpo unja #istancia #e ! , si entre la fuer+a / el #espla+aiento foran un ángulo #e 52
W = F . ∆ x W = 392 N ∗7∗cos ( 52 )=1.689,36 J 4.- Calcula el tra)ajo *ue reali+a la fuer+a #e ro+aiento so)re un cuerpo #e 13 "g *ue se #espla+a una #istancia #e 46 si el coeficiente #e ro+aiento entre las superficies es #e 0,45.
5.- Calcula la energ&a cintica #e un coce #e 124 "g *ue circula a una eloci#a# #e 5 ". 1
EC = m v
2
2
EC =
1 2
(1294 )( 16.11)2
EC =167.917,2687 J
6.- Un e&culo #e 1104 "g *ue circula por una carretera recta / ori+ontal ar&a su eloci#a# #e 1! s a ! s. ¿Cuál es el tra)ajo *ue reali+a el otor?
W = Ec 2− Ec 1 Ec2=
1 2
( 1104 ) ( 17 )2=159528 J
Ec1=
1 2
( 1104 ) ( 7 )2=27121.5 J
W = 159528 J −27121.5 J =132406,5 Jul.
!.- ¿u energ&a potencial posee una roca #e 143 "g *ue se encuentra en un acantila#o #e 1 #e altura so)re el suelo?
Ep=m∗g∗h Ep=143∗9.81∗19 Ep=27170 J .- Calcula la energ&a potencial elástica #e un uelle sa)ien#o *ue su constante elástica, ", es #e 336 / *ue se a coprii#o 4 c #es#e su longitu# natural. 1
Ep= k x
2
2
Ep=
1 2
( 336 )( 0,04 )2
Ep=0.2688 Jul .- Calcula el tra)ajo necesario para su)ir un cuerpo #e 5 "g, a eloci#a# constante, #es#e una altura #e 11 asta una altura #e 16 .
W = Ep 2− Ep1 W = ( 85∗10∗16 )∗(85∗10∗11) W = 4250 J 10.- Un salta#or #e prtiga #e 65 "g alcan+a una eloci#a# á%ia #e s. 'i la prtiga perite transforar to#a la energ&a cintica en potencial a7 ¿8asta *u altura po#rá elearse? )7 ¿Cuál es la energ&a en el oento #e caer a la colconeta? c7 ¿Cuál es su eloci#a# en ese oento? a7 1
EC = Ep = m v 2
2
=mgh
1 2
(65 )∗82=6510 h
h =1,78 m )7 ¿Cuál es la energía en el momento de caer a la colchoneta?
EC =
1 2
( 65 )∗82= 2080 J
c7 la velocidad de aterrizaje del atleta debe ser la misma que la de partida, por
tanto ha de ser de 8 m/s
11. Una á*uina reali+a un tra)ajo #e 641 9 con un ren#iiento #el 6 :. Calcula el tra)ajo ;til *ue realente se o)tiene.
r=
6=
wutil w teorico
wutil 641
∗100 =¿
∗100
w util=38,46 J
12. a7 Calcula el tra)ajo *ue reali+a el otor #e un ascensor en una atracci
a7
W = Ep =mgh=( 1417 )∗( 9.81 )∗(30 )=425100 J )7
P=
W 425100 = =17712,5 watts 24 t
13. Un cuerpo #e 10 "g cae #es#e una altura #e 20 . Calcula a7 =a energ&a potencial cuan#o está a una altura #e 10 . )7 =a eloci#a# *ue tienen en ese iso instante. c7 $l tra)ajo *ue efect;a cuan#o llega al suelo. #7 =a eloci#a# con *ue llega al suelo.
a7
Ep=mgh= (10 )∗( 9.81 )∗(10 ) = 1000 J )7 1
1
2
2
E P = EC + E P ;mgh1 = mgh2 =( 10 )∗( 9.81 )∗( 20 )= 1
2
2
( 10 )∗V 22+ 1000
V 2=14,14 m / s . c7
W = E P − E P =2000− 0=2000 J 2
1
14. Un otor reali+a un tra)ajo #e 3000 9 en 20 s a7 ¿Cuál es la potencia #el otor? )7 ¿$n cuánto tiepo #esarrollar&a el iso tra)ajo una á*uina #e 15 >?
a)
P=
W 3000 = =150 watts 20 t
b) t =
W 3000 = = 200 seg P 150
TRABAJO Y ENERGÍA 1. eterina el tra)ajo reali+a#o al epujar, en el senti#o #e su #espla+aiento, #urante 5 s, con una fuer+a #e 36,4! , un o)jeto #e 5 "g #e asa, inicialente en reposo. Consi#era #esprecia)les los ro+aientos.
36.47 N - fr = 5 kg * a (en donde fr = 0)
36.47 N / 5 kg = a a = 7.294 m/s2 Luego d = 1/2 a * 2 d=
1 2
( 7.294 )( 5 )2
d = 91.175 m ! = "* d !=36.47N*91.175m ! = 3325.15 # 2. 'e #eja caer una pelota #e 24! g #es#e una entana situa#a a una altura #e 15 . Calcula la energ&a ecánica en el punto inicial. ato g @ , s2.
$me%= $% & $' asa =247g= (247)/ (1000) g=0247 g. LaEner gí ac i né t i c av al e0J ul i os ,p or quel av el oc i d adenelp unt oi ni c i ales0m/ sy aq uel apel o t a s edej ac aer .
$nerg+a 'oen%,a=(masa)(graedad)(aura) $' = (0247 g)(9 m/s2)(15 m)=36309 #u,os. $nerg+a me%n,%a=0 #&36309 #=36309 #. L aEn er g í ame c án i c ae st o daEn er g í ap ot e nc i a l ,y aq uel aEn er g í ac i n ét i c ae sc e r oe ne lp un t o i ni c i al .
3. =as personas consuios energ&a *ue reci)ios #e los alientos. ¿Cuál es el consuo energtico #e una persona #e 1! "g al su)ir asta una iien#a *ue está a #e altura.
4. Calcula la potencia #e una á*uina *ue reali+a un tra)ajo #e 156! 9 en 25 s.
P=
W 15678 = =627,12 Watts t 25
5. Una á*uina #e 43 9 te
6. Conierte 30,16 calor&as en julios.
!. Calcula la energ&a cintica #e un cuerpo #e 14 "g #e asa *ue se uee a una eloci#a# #e 2 s.
. Calcula el tra)ajo reali+a#o por una fuer+a #e 0! para #espla+ar un cuerpo #e 20 . =a fuer+a / el #espla+aiento foran un ángulo #e 3.
. Un cuerpo #e 46 "g cae #es#e una altura #e 11 . Calcula la eloci#a# con la *ue ipacta en el suelo.
10. Calcula la energ&a potencial elástica #e un resorte sa)ien#o *ue su constante elástica es #e !31 / *ue se a estira#o 35 c #es#e su longitu# natural.
17 Una gr;a con un otor #e 10 CA elea 1000 "g #e ierro asta una altura #e 50 #el suelo en 2 inutos.
a) Expresa la potencia del motor en W b) !"u# trabajo realiza el motor$
atos
P= 10cv m= 1000kg h= 50 m t= 2 min
P=10
cv∗735 watt =7350 watt 1 cv
w =m∗g∗h w =10000∗50 =500000
t =2 min∗60 seg =120 seg P=
w 500000 = = 4166.666 watt t 120
Trabao del !otor w = P∗t w =7350∗120 seg w =882000 J
27 Un otor reali+a un tra)ajo #e 3000 9 en 20 s.
a" ¿Cuál es la #otencia del motor?
b" ¿$n cuánto tiem#o desarrollaría el mismo trabao una má%uina de 15 &?
1 w= 3000 oul
t =20 seg
a7 ¿Cuál es la potencia #el otor?
P=
w 3000 oul = =150 watt t 20 seg
)7 ¿$n cuánto tiepo #esarrollar&a el iso tra)ajo una á*uina #e 15 >?
P=15 watts
w =3000 oul
t =! t =
w 3000 oul = =200 seg P 15 watts
