Preguntas Para El Analisis 6

P6.1 En el caso de una fuerza constante en la dirección del desplazamiento, ¿cómo puede efectuarse el doble de trabajo con una fuerza de la mitad de la magnitud?

multiplicar 4 veces el desplazamiento

P6.2 Un elevador es subido por sus cables con rapidez constante. ¿El trabajo realizado sobre él es positivo, negativo o cero? Explique.

el trabajo será positivo ya que la fuerza y desplazamiento tiene la misma dirección

P6.3 Se tira de una cuerda atada a un cuerpo y éste se acelera. Según la tercera ley de Newton, el cuerpo tira de la cuerda con una fuerza igual y opuesta. ¿Es cero el trabajo total realizado? Si así es, ¿cómo puede cambiar la energía cinética del cuerpo? Explique.

yo tiro el cuerpo

esta fuerza se convierte en energia cinetica(velocidad), como hay desplazamiento en la horizontal entonces la energia cinetica(velocidad) es igual al trabajo(desplazamiento). observacion: fuerza vertical al movimiento no realiza trabajo. y la tensión en la cuerda, que es otra fuerza contraria, interrumpi el movimiento o sea yá no habrá trabajo(desplazamiento).

Ec(final) - Ec(inicial) = F.d (trabajo) y T(tensión en la cuerda)=F(fuerza responsable por el trabajo) iguales en modulo.

P6.4 Cuando se usa un gato para levantar un auto, se ejerce una fuerza de mucha menor magnitud que el peso del auto. .Implica esto que se efectua mucho menos trabajo sobre el auto que si este se levantara directamente? Explique.

el trabajo es el mismo pero lo que aumenta es el desplazamiento

P6.5 Si hubiera una fuerza neta distinta de cero y de magnitud constante sobre un objeto, .el trabajo total realizado sobre el podría ser cero? Explique, ilustrando su respuesta con un ejemplo.

supongamos para empezar, que el objeto se mueve sobre una recta que forma un angulo & con la dirección de la fuerza, el trabajo (solo por ser constante la fuerza) esta dado por: W=F*S*cos(&) donde F es la fuerza y S la distania recorrida.

en el caso de que la fuerza sea perpendicular al movimiento, &=0 entonces cos(&)=0 por lo tanto W=0.

si la fuerza y el desplazamiento con en el mismo sentido, el angulo & es (Pi)/2 entonces, cos(&)=1 por lo tanto W=F*S, para cualquier otro angulo esta la formula del comienzo...

un ejemplo de cuando el trabajo es 0 es, cuando ponemos un bloque (sin rozamiento y suponiendo que la fuerza de gravedad es siempre perpendicular al cuerpo) sobre el suelo y lo movemos una distancia S, como &=0, entonces el trabajo tambien....

saludos, espero que te sirva...

P6.6 En el ejemplo 5.5 (seccion 5.1), compare el trabajo realizado sobre la cubeta por la tension del cable y el realizado sobre el carro por dicha tension.

P6.7 En el ejemplo 5.21 (seccion 5.4), .la fuerza realiza trabajo sobre el trineo? Explique. .Alguna de las fuerzas aplicadas al trineo realiza trabajo sobre el? .Es constante la rapidez del trineo? .Es constante su velocidad? Explique sus respuestas.

P6.8 En el ejemplo 5.11 (seccion 5.2) la gravedad efectua trabajo sobre el tobogan que viaja una distancia d cuesta abajo, midiendo d paralela a la pendiente. La magnitud de la fuerza de gravedad depende de la masa del tobogan y su contenido pero no del angulo de pendiente de la colina. Para una distancia constante d, .el trabajo realizado por la gravedad depende de ? Explique.

P6.9 Una fuerza sobre el eje x tiene magnitud que depende de x. Dibuje una posible grafica de F contra x tal que la fuerza no realice trabajo sobre un objeto que se mueve de x1 a x2, aunque la magnitud de la fuerza nunca sea cero en este intervalo.

En el plano F,x el trabajo está representado por el area entre el grafico de la fuerza y el eje x, tomando en cuenta que las areas arriba del eje son positivas y las areas debajo del eje son negativas.

Consecuentemente para que el trabajo sea cero es suficiente dibujar una grafica que tenga la misma area arriba y abajo del eje x, por ejemplo:

P6.10 .La energia cinetica de un auto cambia mas al acelerar de 10 a 15 m/s o de 15 a 20 m/s? Explique.

la energía cinética aumenta más de 15 a 20m/s

P6.11 Un tabique de 1.5 kg cae verticalmente a 5.0 m/s. Un libro de fisica de 1.5 kg se desliza sobre el piso a 5.0 m/s. Un melon de 1.5 kg viaja con componentes de velocidad de 3.0 m/s a la derecha y 4.0 m/s hacia arriba. .Todos estos objetos tienen la misma velocidad? .Tienen la misma energia cinetica? Para cada pregunta, justifique su respuesta.

un tabique viaja a 5 m/s cayendo verticalmente

un libro se desliza a 5 m/s

un melon viaja con componentes 3m/s i + 4 m/s j, si esas coordenadas las pones en el eje X e Y respectivcamente vas a ver que forma un triangulo rectangulo, aplicando pitagoras te dara

x^2 = (3m/s)^2 + (4m/s)^2

x^2 = 25 (m/s)^2

x= 5 m/s

por ende todos tienen la misma velocidad

la formula de energia cinetica es Ec = 1/2 . Masa . Velocidad ^2

Ec tabique = 1/2 . 1.5kg . (5m/s)^2 = 3.75 Joules

Ec melon = 1/2 . 1.5kg . (5m/s)^2 = 3.75 Joules

Ec libro = 1/2 . 1.5kg . (5m/s)^2 = 3.75 Joules

tienen la misma energia cinetica

P6.12 .El trabajo total efectuado sobre un objeto durante un desplazamiento puede ser negativo? Explique. Si el trabajo total es negativo, .puede su magnitud ser mayor que la energia cinetica inicial del objeto? Explique.

El trabajo si puede ser negativo, esto ocurre cuando la componente de la fuerza en dirección del desplazamiento, tiene sentido contrario al desplazamiento. Recuerda que la fórmula de trabajo (W) es

W = F • d

donde

d = vector de desplazamiento

F = componente de la fuerza en dirección del desplazamiento

Entonces, si ambos vectores van en sentidos contrarios, tienen distintos signos, por lo que la multiplicación es negativa. Esto ocurre por ejemplo en un lanzamiento vertical hacia arriba. La fuerza que actúa es el peso, que se dirige hacia abajo, pero la fuerza y el desplazamiento

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