Guía nº 8 de ejercicios resueltos de trabajo y potencia
Resolver los siguientes ejercicios
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Problema nº 1
Una grúa levanta 4.000 kgf en 2,5 segundos a 0,5 metros de altura, y otra levanta 5.000 kgf a 2 metros de altura en 6 segundos. ¿Cuál tiene mayor potencia?
• Respuesta: la segunda grúa.
Problema nº 2
¿Cuánta energía en forma de trabajo consume un aparato eléctrico de 2.000 W de potencia en 200 horas de funcionamiento?
• Respuesta: 400 kW·h
Problema nº 3
Un automóvil de 2.400 kg se detiene completamente en 2 minutos y a los 600 metros, por acción del rozamiento con el aire y las fuerzas de fricción. ¿Cuál era la velocidad del móvil expresada en m/s?
• Respuesta: v = 10 m/s
Problema nº 4
Con los datos del problema nº 3, calcular:
a) Cuál es la fuerza constante que tiene que aplicar el motor para mantener esa velocidad constante.
b) Cuál es la potencia necesaria para mantener esta velocidad constante.
• Respuesta:
a) F = 200 N;
b) W = 1.000 W
Problema nº 5
Se lleva un peso de 70 kgf a una altura de 10 metros:
a) ¿Qué trabajo se realiza?
b) ¿Qué energía potencial adquiere el cuerpo?
c) ¿Con qué velocidad llegaría al suelo si se dejara caer?
• Respuesta:
a) L = 700 kgf·m;
b) Eₚ = 700 kgf·m;
c) vf = 14 m/s
Problema nº 6
Es necesario descargar un vagón con 2 toneladas de carbón en 8 horas. Para ello se dispone de una máquina que levanta recipientes que pueden contener hasta 4 kg de carbón, a una altura de 4,2 metros. Calcular la potencia que debe tener la máquina para realizar la descarga y qué trabajo realizó en las primeras 3 horas.
• Respuesta: W = 2,9 W; L = 30.891 J
Problema nº 7
Calcular la energía cinética que tiene un automóvil que desarrolla una velocidad de 80 km/h y pesa 1.800 kgf.
• Respuesta: Ec = 444.444 J
Problema nº 8
Calcular la energía potencial que posee una maceta de 1,2 kgf de peso que se encuentra en un 4° piso. Suponga que la distancia entre pisos es de 3 metros.
• Respuesta: Eₚ = 141,22 J
Problema nº 9
Se tienen dos masas m₁ = 4 kg y m₂ = 16 kg, con la misma energía cinética. ¿Cuál es la velocidad de m₂ si v₁ = 360 km/h?
• Respuesta: v₂ = 180 km/h
Problema nº 10
Un automóvil que pesa 1.200 kgf tiene una velocidad de 60 km/h, y al llegar a una boca calle aminora a 51 km/h. Calcular la variación de la energía cinética.
• Respuesta: ΔEc = -46.250 J
Bibliografía:
"Física". Hernán Miguel y Marcelo C. Cánepa. 1983. Argentina.
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina