Guía nº 5 de ejercicios resueltos de trabajo y energía

Resolver los siguientes ejercicios

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Problema nº 1

Calcular la energía cinética, potencial y mecánica de un cuerpo de 90 N que se encuentra a 95 metros del suelo

a) Al comienzo de la caída

b) A 35 metros del suelo

c) Al llegar al suelo

• Respuesta:

a) E_c1 = 0 J; Eₚ₁ = 8.550 J; ΔE_M = 8.550 J;

b) E_c2 = 5.400 J; Eₚ₂ = 3.150 J; E_M2 = 8.550 J;

c) E_c3 = 8.550 J; Eₚ₃ = 0 J; E_M3 = 8.550 J

Problema nº 2

Un alpinista de 75 kg trepa 400 metros por hora en ascensión vertical ¿Qué energía potencial gravitatoria gana en una ascensión de 2 horas?

• Respuesta: Eₚ = 588.600 J

Problema nº 3

Para remolcar una carreta de 900 kg un auto aplica una fuerza horizontal sobre la misma equivalente a 3.000 N, si auto parte del reposo y sigue una trayectoria horizontal calcule la energía cinética y la rapidez cuando a recorrido 200 metros.

• Respuesta: E_c2 = 600.000 J; V₂ = 36,52 m/s

Problema nº 4

Un avión de 10.000 kg vuela horizontalmente con una rapidez de 200 metros por segundo, si el piloto acelera hasta alcanzar una rapidez de 300 metros por segundo, en la misma condición del movimiento ¿Calcule el trabajo realizado?

• Respuesta: L = 250.000.000 J

Problema nº 5

Un clavadista de 65 kg se lanza desde un trampolín que está a 8 metros sobre la superficie calcule la velocidad del clavadista a 3 metros sobre la superficie

• Respuesta: V₂ = 9,9 m/s

Problema nº 6

Calcule la energía cinética, potencial y mecánica de un cuerpo de 8 N que se encuentra a 115 metros del suelo

• Respuesta: E_c = 0 J; Eₚ = 920 J; ΔE_M = 0

Problema nº 7

Una maleta de 65 kg se encuentra en lo alto de un contenedor de una altura tal que dispone de una energía potencial de 1.764 J, si la maleta se deja caer libremente en el momento justo en que su energía cinética tiene un valor de 80 J a que altura se encuentra.

• Respuesta: h₂ = 2,64 m

Problema nº 8

Una partícula se desliza libremente en una pista sin rozamiento, partiendo del punto A con una determinada velocidad inicial. El plano horizontal de referencia para medir la energía potencial gravitatoria pasa por el punto B. Se sabe que la energía potencial en el punto A vale 64 J y la energía cinética en el punto B vale 128 J.

Cuando la partícula pasa por el punto C sus energías cinética y potencial respectivamente son iguales a:

a) 96 J y 32 J

b) 32 J y 32 J

c) 64 J y 64 J

d) 32 J y 96 J

e) 96 J y 96 J

Energía mecánica
Esquema del movimiento