Proyecto fuerza de fricción

1. Se aplica una fuerza de 30 lb sobre el mango de una segadora de césped, haciendo que ésta recorra una distancia de 40 ft a lo largo del prado. Si el mango forma un ángulo de 30o con el suelo, ¿qué trabajo realizó en virtud de la fuerza de 30 lb así aplicada?

TRABAJO RESULTANTE

2. Una fuerza media de 40 N hace que un resorte se comprima 6 cm.

a) ¿Cuál es el trabajo realizado por la fuerza de 40 N?

b) ¿Cuál es el trabajo desarrollado por la fuerza de reacción del resorte?

3. Una cuerda arrastra un bloque de 10 kg una distancia de 20 m por el piso contra una fricción constante de 30 N. La cuerda forma un ángulo de 35o con el piso y tiene una tensión de 60 N.

a) ¿Qué trabajo realiza la fuerza de 60 N?

b) ¿Cuál es el trabajo desarrollado por la fuerza de fricción?

c) ¿Qué trabajo resultante se ha realizado?

d) ¿Cuál es el coeficiente de fricción?

4. Una caja de 12 kg se empuja por un plano inclinado a un ángulo de 32o hasta que llega a la parte más alta, recorriendo una distancia de 16 m a partir de su punto más bajo. Al mismo tiempo una caja idéntica de 12 kg es elevada verticalmente hasta la misma altura. Si no hay fricción, demuestre que el trabajo de la fuerza externa ha sido el mismo en cada caso. ¿Se seguiría requiriendo el mismo trabajo si se tomaran en cuenta las fuerzas de fricción?

TRABAJO Y ENERGÍA CINÉTICA

5. ¿Cuál es el cambio de energía cinética cuando un automóvil de 2400 lb aumenta su velocidad de 30 mi/h a 60 mi/h? ¿Qué trabajo resultante se requiere? Con que fines de comparación, ¿cuál es el trabajo equivalente en joules?

6. ¿Qué fuerza media se requiere para que un objeto de 2 kg aumente su velocidad de 5 m/s a 12 m/s en una distancia de 8 m? Verifique su respuesta calculando primero la aceleración y aplicando luego la segunda ley de Newton.

7. Un automóvil de 1500 kg recorre una carretera a una velocidad de 60 km/h. ¿Qué trabajo deben realizar los frenos para que el auto se detenga? Si µk=0.7, ¿cuál es la distancia de frenado?

ENERGÍA POTENCIAL GRAVITACIONAL

8. Una caja fuerte de 96 lb se empuja hacia arriba de un plano inclinado a 30o por una distancia paralela de 12 ft. ¿Cuál es el aumento de la energía potencial? ¿Sería igual ese cambio de energía potencial si una fuerza de fricción de 10 lb actuara durante toda la distancia?

9. Un trineo de 20 kg se empuja por una pendiente a 34o hasta llagar a una altura vertical de 140 m. Durante todo el recorrido actúa una fuerza de fricción constante de 50 N. ¿Cuál es el incremento de la energía potencial? ¿Qué trabajo externo se requirió?

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