La tarea de física

1. ¿Hasta qué altura ascenderá un cuerpo por un plano inclinado 30º con la horizontal si lo

impulsamos con una velocidad inicial de 5 m s-1 y el coeficiente de rozamiento dinámico es

0.2? (g = 9.8 m s-2 ; m = 7 kg). 0.95 m

2. Calcule el trabajo que hay que realizar para elevar un cuerpo de 2 kg de masa hasta una

altura de 2m, bajo los siguientes supuestos: a) con velocidad constante; b) con aceleración de 1

m/s2

. 39.2 y 43.2 J

3. Lanzamos hacia arriba, por un plano inclinado 30º con la horizontal, un objeto de 2 kg, con

una v0 = 5 m/s. Tras recorrer 2 m sobre el plano el cuerpo se detiene, regresando posteriormente

al punto de partida. Halle: a) la fuerza de rozamiento supuesta constante; b) la velocidad con

que llegará al punto de partida. 7 N; 3.77 m/s

4. Una caja de 600 kg ha de bajarse de un camión, desde una altura de 1.20 m, haciéndola

descender por un tablón de 2.40 m de longitud. Si el coeficiente de rozamiento dinámico entre

la caja y el tablón es 1.21 y ha de deslizar a velocidad constante: a), ¿qué fuerza paralela al

plano será necesario utilizar?; b), ¿cuánta energía se perdió por rozamiento?; c) compruebe la

conservación de la energía. 3221.6 N

5. En la parte más alta de una montaña de nieve semicircular, de radio R, se encuentra un

hombre que se dispone a resbalar por ella. Averigüe el punto en que el hombre deja de estar en

contacto con la nieve y su velocidad en ese instante. Se ignoran los rozamientos. q = 41º

48´ 37´´

6. Un cuerpo se lanza hacia arriba por un plano inclinado 30º, con una vo = 10 m/s. a) Explique

cualitativamente cómo varían las energías cinética, potencial y mecánica del cuerpo durante la

subida. b). ¿Cómo variaría la longitud recorrida se se duplica la velocidad inicial? ¿Y si se

duplica el ángulo de inclinación del plano?

7. Un bloque de 2 kg se lanza hacia arriba por una rampa rugosa (m = 0.2) que forma un ángulo

de 30º con la ho-rizontal, con una velocidad de 6 m s-1. Tras su ascenso por la rampa el bloque

desciende y llega al punto de partida con v = 4.18 m s-1. a) Dibuje en un esquema las fuerzas

que actúen sobre el bloque cuando asciende por la rampa y, en otro esquema, las que actúan

cuando desciende e indique el valor de cada fuerza. ¿Se verifica el principio de conservación de

la energía mecánica en el proceso descrito? Razone la respuesta. b) Calcule el trabajo de la

fuerza de rozamiento en el ascenso del bloque y comente el signo del resultado obtenido. g = 10

m s–2. – 9.26 J

8. Un cuerpo de 10 kg se lanza con v = 30 m s-1 por una superficie horizontal lisa hacia el

extremo libre de un re-sorte, de constante elástica 200 N m-1, fijo por el otro extremo. a) Analice

las variaciones de energía que tienen lu-gar a partir de un instante anterior al impacto con el

resorte y halle la máxima compresión del resorte. b) Discuta en términos energéticos las

modificaciones relativas al apartado a) si la superficie tuviera rozamiento. 6,708 m

9. Un cuerpo de 500 g se encuentra inicialmente en reposo a 1 m de altura sobre el extremo libre

de un resorte vertical cuyo extremo inferior está fijo. Se deja caer el cuerpo sobre el resorte y,

después de comprimirlo, vuelve a subir. El resorte tiene k = 200 N m-1 y masa despreciable. a)

Haga un análisis energético del problema y explique si el cuerpo llegará al punto de partida. b)

Halle la máxima compresión que experimenta el resorte.

g = 10 m s-2 25 cm

10. Sobre un resorte cuya constante k es 1960 N/m se deja caer un bloque de 2 kg ,desde una

altura de 40 cm. Hallar la longitud máxima que se comprime el resorte. g =9.8m s

-2 ;10

cm

11. Una varilla de 1 m, de 300 g de masa, puede girar alrededor de un eje colocado en un de

sus extremos. Si es desviada un ángulo de 60º, ¿cuál es el aumento de su energía potencial? g =

9.8 ms

-2 0.735 J

12. Un proyectil de 8 kg es disparado por un cañón con un ángulo de inclinación de 45º y

una vo = 24 m/s. Después se lanza otro proyectil análogo, con un ángulo de 90º y la misma

velocidad inicial. Calcular: a) la altura máxima alcanzada por los proyectiles; b) comprobar que

la energía total de cada proyectil en la parte más alta de la trayectoria es la misma en ambos

casos; c) Utilizando el principio de conservación de la energía, hallar la altura alcanzada por el

mismo proyectil si se hubiera disparado con un ángulo de elevación de 30º. (g = 9.8 ms

-2).

14.69 y 29.39 m ; 2304 J ; 7.35 m.

13. Una pelota atada a una cuerda se pone en rotación en una circunferencia vertical.

Compruebe que la tensión T de la cuerda en el punto más bajo excede de la del punto más alto

en 6 veces el peso de la pelota

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