Un bloque de masa 1 kg se puede deslizar a través de una pista (ver figura) partiendo del punto A de altura 10m. Hay fricción en todo el recorrido, donde el coeficiente de rozamiento cinético es 0.25 y el estático es de 0.30. La distancia de B a C es

                                                Taller 3      Física Mecánica
A. Chaparro
TRABAJO   -   ENERGIA

1. Un bloque de masa 1 kg se puede deslizar a través de una pista (ver figura) partiendo del punto A de altura 10m. Hay fricción en todo el recorrido, donde el coeficiente de rozamiento cinético es 0.25 y el estático es de 0.30. La distancia de B a C es de 8 m. si la partícula parte del reposo en A. Calcular

1. La altura que alcanza en D en su primera ida.
2. El tiempo que transcurre en la ida
3. Halle el resultado del literal a) mediante diagrama de fuerzas
4. La pérdida de energía mecánica en su primera ida hasta D
5.  El cuerpo se queda en D o se regresa. En donde parara, en definitiva

[pic 1]

1. Un objeto de masa 0.2kg se mueve a lo largo de una línea recta. La fuerza neta actuando sobre el objeto varia con la posición como se muestra en la gráfica. El objeto parte del reposo en x = 0 y en t =0 y tiene un desplazamiento de 20m. Hallar:

1. La aceleración de la partícula cuando está en x = 6m
2. El intervalo de tiempo durante los primeros 12 m
3. El trabajo realizado por la fuerza sobre el objeto durante los primeros 12 m
4. La rapidez del objeto en x = 12 m
5. El trabajo total realizado por la fuerza
6. El cambio de la energía cinética del objeto.

[pic 2]

1. Un péndulo sostenido por una cuerda ideal de longitud L tiene una masa m en uno de sus extremos. El péndulo se aparta de su posición vertical un ángulo de 90o y se suelta desde el reposo según figura.

[pic 3]

1.  Hallar el trabajo hecho por cada una de las fuerzas que actúan sobre la masa, desde el estado inicial hasta cuando la masa llega a la parte más baja
2. Determinar el cambio de energía cinética en todo el proceso en función de m, L y g
3. Determinar la tensión de la cuerda cuando la partícula pasa por el punto más bajo en función de m, L y g
4. Cuál es la rapidez de la partícula cuando pasa por la parte baja
5. ¿A medida que el cuerpo cae, la aceleración es constante o variable?

1. Un resorte se utiliza para detener una caja de masa 50 kg, el cual se desliza sobre una superficie horizontal con fricción. El resorte tiene una constante elástica k= 20 kN/m y esta inicialmente en su estado de equilibrio. El bloque inicialmente tiene una rapidez de 3 m/s y llega al reposo después de recorrer una distancia d de 60 cm y producir una deformación máxima sobre el resorte de 12 cm según figura.

1. Determinar el trabajo realizado por el resorte sobre la caja para llevarla al reposo
2. Cuál es el trabajo realizado por la fuerza de fricción
3. Determinar el coeficiente de fricción entre la caja y la superficie
4. Cuál será la velocidad de la caja cuando retorna y pasa por la posición inicial

[pic 4]

1. Una partícula de masa m= 1 kg partiendo del reposo, se mueve a lo largo del eje x. Su posición varia con el tiempo según la ecuación:

                  X (t) = 2t3-4t2, donde x se da en metros y t en segundos.

1. Hallar la posición, velocidad y aceleración en t= 5 segundos
2. Hallar la fuerza sobre la partícula en t = 2 segundos
3. Hallar el trabajo realizado sobre la partícula en el intervalo de tiempo Δt (0→3) segundos
4. Hallar el cambio de energía cinética en el Δt (0→3) segundos
5. Hallar la potencia suministrada a la partícula en el intervalo. Δt (0→3) segundos        
6. Qué tipo de movimiento realiza la partícula

1. Una partícula de masa m = 1 kg, parte del reposo en x=0 y t= 0 y se mueve sobre una recta, bajo la influencia de una fuerza dada por:

                                F(x) = 6 + 4x - 3x2     donde F se mide en N y x en metros.

1. Hallar el trabajo realizado por la fuerza cuando la partícula se mueve entre x = 0, hasta x= 3m
2. El cambio de energía cinética en ese intervalo
3. La rapidez de la partícula al final del intervalo
4. Qué tipo de movimiento describe la partícula

1. Un muchacho de masa m está sentado sobre un montículo esférico de nieve como se muestra en la figura. Si empieza a resbalar desde el reposo. ¿En qué punto P deja de tener contacto con el hielo?
2. Un bloque de 1,0 kg de masa se suelta desde el reposo en el punto A, la pista curva no tiene fricción excepto entre los puntos B y C que tiene una longitud de 8,0m y un coeficiente de fricción de 0.2. El bloque baja por la pista y golpea un resorte que tiene una constante 100 N/m y comprime el resorte antes de detenerse momentáneamente, ver figura 2. Determinar

1. La velocidad del bloque en B
2. La velocidad en C
3. La deformación máxima del resorte
4. La pérdida de energía mecánica en todo el proceso

[pic 5]

1. El siguiente sistema está compuesto de dos masas m y 2m, conectadas mediante una cuerda ligera que pasa a través de una polea sin fricción. Los dos cuerpos están a la misma altura y parten del reposo.  m = 1 kg. Cuando los cuerpos están separados 1m, hallar

1. La velocidad de cada cuerpo [pic 6]
2. El trabajo total
3. La tensión de la cuerda
4. La aceleración de cada cuerpo

1. Una esfera de masa M se suelta del reposo y se desliza sobre la pista semicircular A- B sin rozamiento; en el punto B la esfera pierde contacto con la pista y queda expuesta al efecto de la gravedad, golpeando el piso en el punto C como se muestra en la figura. Hallar en términos de g, h y H:

1. La rapidez del bloque cuando pasa por el punto B.
2. La rapidez en el punto C, justo antes de golpear el piso.
3. La distancia Horizontal D, según la gráfica.
4. La variación de la energía mecánica entre A y C

[pic 7]

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