FÍSICA EJERCICIOS DE CLASE Nº 07

CEPRE-UNTECS CICLO 2007 - II Pág. 1

UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLÓGICA DEL CONO SUR DE LIMA

CEPRE-UNTECS Dirección

Ciclo 2007-II

1. Indicar verdadero (V) o falso (F).

I. El trabajo es una cantidad vectorial.

II. Si el cuerpo se desplaza a velocidad constante necesariamente se realiza trabajo sobre él.

III. Sobre el bloque en movimiento la fuerza y la velocidad hacen un ángulo de 120º. El trabajo desarrollado por ello es positivo.

a) VVF b) FVF c) FFV d) FFF e) FVV

2. EL bloque es jalado por la fuerza

constante F = 20N de tal manera que desliza con una rapidez constante de 2 m/s. ¿Cuánto trabajo realiza la fuerza de rozamiento cinético sobre el bloque durante 6s?

a) -240J b) -230J c) -200J d) -100J e) -320J

3. Un ladrillo de 2 Kg. es llevado al

2do piso de una casa. ¿Cuánto trabajo mecánico desarrolla la fuerza de gravedad sobre el ladrillo, si el 2do piso está a 3 m de altura? (g = 10 m/s

2).

a) -50J b) -60J c) -70J d) -80J e) -90J 4. Un cuerpo de 2 Kg. se encuentra

en reposo sobre un plano horizontal liso, se aplica una fuerza horizontal constante de 10N.

durante 4s. Hallar el trabajo realizado por esta fuerza.

a) 300J b) 200J c) 100J d) 800J e) 400J

5. ¿Qué trabajo desarrolla F al

desplazar al bloque una distancia de 20 m. F = 50N?

a) 300J b) 800J c) 200J d) 100J e) 500J

6. El bloque pesa 24 N y se mueve

con velocidad constante. Determinar el trabajo realizado por F1 para un desplazamiento de 10 m, si el coeficiente de rozamiento cinético entre el bloque y el piso es de 0,8. (F1 = F2) a) 50 J b) 100 J c) 120 J d) 250 J e) 400 J

7. Un motor tiene un rendimiento del

80% cuando recibe 5 Kw. de potencia. Si hace que funcione una grúa con una eficiencia del 60%. ¿Qué trabajo realiza la grúa en 2 minutos?

a) 280 J b) 288 J c) 288 KJ d) 20 J e) 20 Kw

F

37º

F

53º

F2

F1

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F

V

F(N)

x(m)

Fmáx.

0 6

8. Hallar la potencia útil de una máquina, si su eficiencia es 0,3 y además, se le entrega una potencia de 240W.

a) 720 W b) 72 W c) 7,2 W d) 42 W e) 4,2 W

9. Usted trabaja levantando cajas de

42kg, una distancia vertical de 1 m desde el suelo hasta un camión. ¿Cuántas cajas tendría que cargar en el camión en 1 minuto para que su gasto de potencia invertido en levantar las cajas sea de 140 W?

a) 20 b) 30 c) 40 d) 50 e) 60 10. De las proposiciones siguientes

I. La energía cinética siempre es positiva.

II. La energía potencial elástica siempre es positiva.

III. Si duplicamos la velocidad de un objeto se cuadruplicará también su energía cinética. Son verdaderas

a) Solo I b) I y III c) I y II d) III e) Todas

11. La energía cinética de un cuerpo de 4 kg de masa, 2 s después de partir del reposo, es 32 J. Hallar la magnitud de la fuerza constante aplicada a él.

a) 2 N b) 4 N c) 6 N d) 8 N e) 10 N

12. En la gráfica de la fuerza vs. La

posición de la partícula, sus energías cinéticas en x = 0 y x = 6m son 40 J y 460 J respectivamente. Hallar el valor de la fuerza máxima (Fmáx)

a) 100 N b) 110 N c) 120 N d) 130 N e) 140 N

13. Se lanza hacia arriba verticalmente una piedra con rapidez de 20 m/s. Hallar la razón de su energía cinética a su energía potencial al cabo de 1 s. (Tómese: =0 y g = 10 m/s

2)

a) 1/2 b) 1/3 c) 1/4 d) 1 e) 1/5

14. Una pequeña esfera de 2 Kg. se encuentra unida a un resorte de K = 1000 N/m y comprimiendo al resorte en 20 cm. Si la esfera es dejada en libertad, determine hasta qué altura asciende la esfera.

a) 1 m b) 2 m c) 3 m d) 4 m e) 5 m

15. Se lanza un bloque sobre una

mesa horizontal con una velocidad inicial de 3 m/s observándose que luego de desplazarse 2 m su velocidad se reduce a 1 m/s. Si la masa del bloque es de 2kg, determine el trabajo de la fuerza de fricción (en J).

a) 6 b) -6 c) – 8 d) 5 e) 8

EVALUACIÓN

1. Indicar verdadero (V) o falso (F). I. Si el trabajo neto realizado sobre

el cuerpo es cero, el cuerpo puede estar moviéndose a velocidad constante.

II. Si hay fuerza exterior resultante sobre un cuerpo, esta necesariamente realizará trabajo.

III. La fuerza de rozamiento estático si puede realizar trabajo sobre un cuerpo.

a) FFV b) VFV c) VVV d) VFF e) FFF

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30 N 50 N

F

2. Una persona de 70 kg de masa sube por la escalera, del primer al tercer piso, de un edificio. ¿Qué trabajo realizó su peso durante el recorrido, si se sabe que cada piso tiene 4 m de altura? a) 500 J b) -560 J c) 4800 J d) 5600 J e) -5600 J

3. Un proyectil de masa 2kg es

lanzado horizontalmente desde la azotea de un edificio de 20 m de altura con una rapidez inicial de 5 m/s. el trabajo que realiza el peso del proyectil hasta llegar al piso es: (g = 10 m/s

2)

a) 200J b) 400 c) 40 d) 20 e) 300

4. Una caja de masa 1kg se desplaza

debido a una fuerza de magnitud F sobre una superficie horizontal rugosa con c = 0,5. El trabajo realizado por la fuerza de rozamiento luego que la caja recorre 5 m. (g = 10 m/s

2).

a) 8 J b) 40 J c) -40 J d) 60 J e) -60 J

5. Sobre el bloque de 200 kg de

masa se aplican las fuerzas que se indican. Luego de desplazarse 10m con velocidad constante, el trabajo de la fuerza de fricción es: a) -200 J b) 200 J c) -120 J d) 120 J e) -100 J

6. Un hombre levanta un bloque de 50 N de peso, desde el suelo hasta una mesa de 1 m de altura, empleando 0,5 s y con velocidad constante. La potencia media que desarrolla el hombre es: a) 100w b) 50 c) 80 d) 120 e) 125

7. Un automóvil viaja con velocidad

constante de 72Km/h sobre una pista horizontal, experimentando una fuerza de rozamiento de 200N. Si la potencia que entrega el combustible es de 20 Kw. ¿Cuál es la eficiencia del motor? a) 10% b) 15% c) 20% d) 25% e) 5%

8. El corazón humano es una bomba

potente, cada día admite y descarga unos 7500 L de sangre. Suponga que el trabajo que realiza es igual al requerido para levantar esa cantidad de sangre a la altura media de un hombre peruano (1,65m). La densidad de la sangre es de 1,05 x 103 Kg/m3. ¿Qué potencia desarrolla el corazón? (1cm.3 = 1ml) a) 0 b) 1,5 W c) 3 W d) 4,5 W e) 6 W

9. Una fuerza de 5N obra sobre un

cuerpo de 10 Kg. que se encuentra en reposo. Determinar la potencia desarrollada en los dos primeros segundos.

a) 1 W b) 24 W c) 2,5 W d) 12 W e) 15 W

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10. La eficiencia de un motor es 0,7 y el trabajo útil que puede efectuar es de 280 J. ¿Qué cantidad de trabajo pierde la máquina?

a) 120 J b) 12 J c) -130 J d) 200 J e) 400 J

11. Un proyectil de 500g viaja a una

velocidad de 50m/s. ¿Qué energía cinética posee? a) 450J b) 500 c) 600 d) 625 e) 700

12. Desde lo alto de una torre se deja

caer una piedra llegando al piso con una velocidad de 30 2 . ¿Que altura posee la torre? a) 90 m b) 100 c) 116 d) 120 e) 144

13. La energía potencial de un cuerpo

lanzado verticalmente hacia arriba es de 540 J respecto del piso ¿A que altura se encontraba si su masa es de 9kg?

a) 3m b) 4 c) 5 d) 6 e) 8

14. Sobre un piso liso, un bloque de 1

Kg. Tiene una velocidad de 1 m/s e incide colinealmente sobre el extremo libre de un resorte fijado por el otro extremo a la pared, halle la máxima deformación del resorte. (K = 100 N/m).

a) 5cm. b) 6cm. c) 7cm. d) 9cm. e) 10cm.

15. ¿Si una bala atraviesa 3 tablas como máximo, cuantas tablas del mismo espesor podrá atravesar como máximo si su velocidad se duplica?

a) 6 b) 9 c) 12 d) 15 e) 16

16. Desde un horizonte rugoso se lanza horizontalmente una teja con una velocidad de 6 m/s, al final del tramo rugoso se ubica una concavidad lisa. Halle la altura máxima que alcanza la teja sobre la concavidad lisa. (=0,4) (g=10 m/s

2)

a) 0,5 m b) 1 m c) 1,5 m d) 2 m e) 3 m

17. Una piedra se hace girar en un

plano vertical y en el instante mostrado se rompe la cuerda, escapando la piedra con una rapidez de 25 m/s. Determine hasta qué altura asciende la piedra. (g = 10 m/s

2).

a) 10 m b) 30 m c) 40 m d) 20 m e) 15 m

18. Un cuerpo de 2 Kg. gira a razón de

60 RPM, siendo su radio de giro 2/ m. Determine el valor de su energía cinética.

a) 6 J b) 9 J c) 8 J d) 4 J e) 16 J

19. Un bloque de 1 Kg. se suelta en la

posición que se muestra; si el trabajo de la fuerza de rozamiento en todo el tramo es 18J. Determine con qué rapidez sale de la rampa (g = 10 m/s

2).

a) 1 m/s b) 2 m/s c) 3 m/s d) 4 m/s e) 8 m/s

8m

53º

5m