Taller 4
Coorporación Universitaria Minuto de Dios UNIMINUTO Docente: Jhon Alexander Peñafiel Castro FÍSICA I
Corte 2
Ejercicios de Repaso I
Trabajo, Energía y Transferencia de Energía
Opción múltiple con única respuesta 1.
2.
3.
4.
5.
Una fuerza constante de 12N en la dirección x positiva actua sobre un objeto de 4.0kg cuando éste se mueve desde el origen hasta el punto (6i ≠ 8j). Cuánto trabajo realiza la fuerza durante este desplazamiento a. +60J
c. +72J
b. +84J
d. +48J
Un objeto es empujado a lo largo de una superficie horizontal a velocidad constante por una fuerza de 15N que actua a 200 encima de la horizontal. Cuánto trabajo realiza la fuerza sobre el objeto cuando éste se mueve 6.0m a. 78J
c. 85J
b. 82J
d. 74J
Un proyectil de 2kg se mueve desde su posición inicial a un punto posicionado 20m horizontalmente y 15m encima de su posición inicial. Cuánto trabajo realiza la fuerza gravitacional sobre el proyectil a. +0.29kJ
c. +30J
b. -0.29kJ
d. -30J
Una partícula de 2kg tiene una velocidad inicial de (5i ≠ 4j) m/s. Algún tiempo después, su velocidad es (7i + 3j) m/s. Cuánto trabajo fue hecho por la fuerza resultante durante este tiempo, asumiendo que no hay perdidas de energía a. 17J
c. 19J
b. 49J
d. 53J
Un bloque se empuja a través de una superficie horizontal rugosa desde el punto A al punto B por una fuerza (de magnitud P=5.4N) como se muestra en la figura. La magnitud de la fuerza de fricción que actua en el bloque entre A y B es 1.2N y la distancia entre los punto A y B es 0.5m. Si las energías cinéticas del bloque en A y B son 4.0J y 5.6J, respectivamente, cuánto trabajo hace la fuerza sobre el bloque entre A y B
1/4
6.
7.
8.
a. 2.7J
c. 2.2J
b. 1.0J
d. 1.6J
Una fuerza Fx que varía con la posición como se muestra, actúa sobre un un objeto que se mueve a lo largo del eje x. Cuánto trabajo hace la fuerza sobre el objeto desde x = 2m hasta x = 8m
a. -10J
c. +30J
b. +10J
d. -30J
Una fuerza actúa sobre un objeto que se mueve a lo largo del eje x está dada por Fx = (14x ≠ 3.0x2 )N, donde x está en m. Cuánto trabajo hace la fuerza sobre el objeto desde x = ≠1m hasta x = +2m a. +12J
c. +40J
b. +28J
d. +42J
Un bloque desciende en un plano inclinado una distancia de 5.0m desde el punto A hasta el punto B. Se apuesta una fuerza horizontal (F = 10N) al bloque entre A y B como se muestra en la figura. La energía cinética del bloque en A es 10J y en B es 20J. Cuánto trabajo hace la fuerza de fricción en el bloque entre A y B.
2/4
9.
10.
11.
a. -58J
c. -68J
b. -53J
d. -63J
Si la fuerza resultante que actúa sobre un objeto de 2.0kg es igual a (3i + 4j)N, cuál es el cambio de la energía cinética cuando el objeto se mueve desde (7i ≠ 8j)m a (11i ≠ 5j)m a. +36J
c. +32J
b. +28J
d. +24J
Un bloque de 2.0kg se situa en un plano inclinado (sin fricción) conectado a un resorte ligero (k = 100N/m), como se muestra. El bloque se libera desde el reposo cuando el resorte no está estirado. La polea es sin fricción y tiene masa despreciable. Cuál es la velocidad del bloque cuando ha descendido 0.2m en el plano
a. 76cm/s
c. 60cm/s
b. 68cm/s
d. 82cm/s
Dados dos vectores, A = 5i ≠ 6j + 7k y B = 2i ≠ 8j + 2k. Si esos vectores se dibujan empezando desde el mismo punto, cuál es el ángulo entre ellos a. 1060 c. 1100 b. 1020
12.
d. 970
Cuando un balón sube verticalmente una altura h y regresa a su punto original, el trabajo hecho por la fuerza gravitacional es a. 0 c. +mgh b. ≠mgh
d. 2mgh
13.
Si se realiza la misma cantidad de trabajo sobre dos cuerpos, A y B, inicialmente en reposo, y de masas M y 2M respectivamente. La relación entre sus velocidades inmediatamente después que el trabajo ha obrado sobre ellos es Ô a. vA = 2vB c. vA = vB Ô b. vA = 2vB d. vB = 2vA
14.
Si el producto escalar (punto) de dos vectores es negativo, y ◊ es el ángulo entre ellos, esto significa que 3/4
a. Hubo un error de calculo
c. ◊ = 900
b. ◊ Æ 900
d. 900 Æ ◊ Æ 1800
El trabajo F · dx que realiza la fuerza ejercida por un resorte sobre una masa atada a su extremo cuando ésta se desplaza dx es a. siempre positivo c. la mitad del tiempo positivo, y la otra mitad negativo 15.
b. siempre negativo
16.
d. más positivo que negativo
Problemas
Un comprador en un supermercado empuja un carro con una fuerza de 35N dirigida a un ángulo de 250 hacia abajo desde la horizontal. Encuentre el trabajo realizado por el comprador sobre el carro cuando avanza por un pasillo de 50m de largo.
17.
Hallar el producto escalar de los vectores en la siguiente figura.
18.
Se necesitan 4J de trabajo para estirar 10cm un resorte que obedece la ley de Hooke, desde su longitud no estirada, determine el trabajo extra necesario para estirarlo otros 10cm.
19.
Un cuerpo de 3kg tiene una velocidad de (6i ≠ 2j) m/s. (a) cuál es su energía cinética en este instante? (b) Encuentre el trabajo total realizado sobre el objeto si su velocidad cambia a (8i + 4j)m/s. (N ota : De la definición del producto punto, v 2 = v · v).
20.
21.
Una caja de masa 10kg es jalada por un plano inclinado rugoso con una rapidez inicial de 1.5m/s. La fuerza usada es de 100N y es paralela al plano, que forma un ángulo de 200 con la horizontal. El coeficiente de fricción cinética es 0.4, y la caja es jalada 5m. (a) Cuánto trabajo realiza la fuerza gravitacional sobre la caja (b) Determine el aumento en energía interna del sistema caja-plano debido a la fricción (c) Cuánto trabajo realiza la fuerza de 100N sobre la caja; (d) Cuál es el cambio en la energía cinética de la caja; (e) Cuál es la rapidez de la caja después de ser jalada 5m. Un jardinero de Baseball lanza una pelota de 0.15kg a una rapidez de 40m/s y un ángulo inicial de 300 ; Cuál es la energía cinética de la pelota en el punto más alto de su trayectoria?
References
Francis W. Sears, Mark W. Zemansky, Hugh D. Young, and Roger A. Freeman. Física universitaria 10 edición, 2005. Raymond A. Serway and John W. Jewett. Physics for scientists and engineers 6 edition. thomson, 2004.
4/4
