UNIVERSIDAD ANDRS BELLO FACULTAD DE INGENIERA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS FSICAS

Fsica I FMF021

Profesor: Andrs Meza Ayudante: Daniel Valenzuela

GUA DE EJERCICIOS 4

19 Octubre 2007 Contenidos: ::: Trabajo y energa cintica. Indicacin: Suponga que la aceleracin de gravedad es g = 9.8 m/s2. 1. Cul de los siguientes cuerpos tiene mayor

energa cintica? a) Masa 3M y rapidez V. b) Masa 3M y rapidez 2V. c) Masa 2M y rapidez 3V. d) Masa M y rapidez 4V. e) Todos tienen la misma energa cintica.

2. Un auto de 500 kg y una camioneta de 2000

kg se mueven con la misma velocidad. La razn entre la energa cintica de la camioneta y el auto es: a) 1 b) 2 c) 4 d) 9 e) 1500

3. Un camin que pesa 8000 N se mueve a 12

m/s2 cuando el chofer pisa los frenos para evitar chocar con el auto que lo antecede. Si el camin demora 4 s en detenerse, cunta energa cintica pierde el camin en esta maniobra? a) 4.8 104 J b) 5.9 104 J c) 1.2 105 J d) 5.8 105 J e) 4.8 106 J

4. Un disco describe una trayectoria circular

sobre una mesa horizontal sin roce, atado a una cuerda de 0.5 m de largo. Si la cuerda resiste una tensin mxima de 16 N, cunto vale la mxima energa cintica que puede tener el disco? a) 4 J b) 8 J c) 16 J d) 32 J e) 64 J

5. Una caja se mueve 10 m hacia la derecha sobre una superficie horizontal tirada por una fuerza F = 10 N. Ordene las situaciones mostradas en la siguiente figura de acuerdo al trabajo efectuado por la fuerza F (de menor a mayor).

a) 1, 2, 3 b) 2, 1, 3 c) 2, 3, 1 d) 1, 3, 2 e) 3, 2, 1

6. Una caja de 2 kg se mueve a 3 m/s sobre

una superficie horizontal. Una fuerza de 4 N es aplicada en la direccin de movimiento y luego removida despus que la caja se ha desplazado 5 m. El trabajo realizado por esta fuerza es: a) 12 J b) 15 J c) 18 J d) 20 J e) 38 J

7. Un trineo que pesa 5000 N es tirado sobre la

nieve por un equipo de perros siberianos. El coeficiente de friccin cintica entre la nieve y el trineo es 0.05. Cunto trabajo es realizado por el equipo de perros si el trineo es tirado 1 km con velocidad constante? a) 2.5 104 J b) 2.5 105 J c) 5.0 105 J d) 2.5 106 J e) 5.0 106 J

8. Una caja que pesa 6000 N es tirada con una cuerda sobre una superficie horizontal por un grupo de trabajadores. El coeficiente de friccin cintica entre esta superficie y la caja es 0.05. Cunto trabajo es realizado por los trabajadores para mover la caja una distancia de 1000 m si su velocidad aumenta a razn de 0.20 m/s2? a) -1.2 106 J b) 1.8 105 J c) 3.0 105 J d) 4.2 105 J e) 1.2 106 J

9. Un operario del aeropuerto de Santiago

empuja una pesada maleta sobre una superficie horizontal aplicando una fuerza constante F

G que forma un ngulo con la

horizontal. El trabajo que realiza este operario para empujar la maleta una distancia d es: a) Fd b) cosFd c) sinFd d) / cosFd e) / sinFd

10. La velocidad una partcula que se mueve a

lo largo del eje x cambia de vi a vf. Para cul de lo siguientes valores de vi y vf el trabajo total hecho sobre la partcula es positivo? a) vi = 5 m/s, vf = 2 m/s b) vi = 5 m/s, vf = -2 m/s c) vi = -5 m/s, vf = -2 m/s d) vi = -5 m/s, vf = 2 m/s e) vi = 2 m/s, vf = -5 m/s

11. Un carro de 5 kg se mueve a 6 m/s sobre

una superficie horizontal. El trabajo neto que se debe hacer para cambiar su velocidad a 10 m/s es: a) 40 J b) 90 J c) 160 J d) 400 J e) 550 J

12. Un carro de 4 k comienza a subir un plano

inclinado con una rapidez de 3 m/s. Si el carro se detiene despus de recorrer una distancia de 2 m sobre el plano inclinado, el trabajo total hecho sobre el carro es: a) 6 J b) 8 J

c) 12 J d) 18 J e) Imposible de calcular. Falta informacin.

13. Una caja que pesa 80 N desliza con

velocidad constante una distancia de 5 m hacia abajo por una plataforma inclinada 30 respecto a la horizontal. El trabajo efectuado por la gravedad es: a) -400 J b) -200 J c) -69 J d) 200 J e) 400 J

14. Una persona tira una caja que pesa 100 N

hacia arriba por una rampa que forma un ngulo de 30 con la horizontal. Si la caja se mueve con rapidez constante y alcanza una altura de 5 m respecto al piso, el trabajo realizado por la persona es:

a) -500 J b) -250 J c) 0 d) 250 J e) 500 J

15. Un trabajador empuja una caja que pesa 80

N una distancia de 5 m hacia arriba por una rampa sin roce que forma un ngulo de 30 con la horizontal. La fuerza que ejerce es siempre paralela a la rampa. Si la velocidad de la caja disminuye a razn de 1.5 m/s2, el trabajo realizado por esta persona es: a) --200 J b) 61 J c) 140 J d) 200 J e) 260 J

16. Un bloque que est unido a un resorte ideal

se mueve a lo largo del eje x desde la posicin xi a xf. La posicin de equilibrio del resorte (largo natural) es x = 0. El trabajo hecho por el resorte es positivo si: a) xi = 2 cm y xf = 4 cm b) xi = -2 cm y xf = 4 cm c) xi = -2 cm y xf = -4 cm d) xi = 2 cm y xf = -4 cm e) xi = -4 cm y xf = -2 cm