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1. FISICA 1 MSc. Alberto León Batallas
TRABAJO - ENERGIA - POTENCIA
1. Un bloque de 40 kg que se encuentra inicialmente en reposo, se empuja con una
fuerza de 130 N, desplazándolo en línea recta una distancia de 5m a lo largo de una
superficie horizontal de coeficiente de fricción 0.3 (ver figura). Calcular: a) el trabajo de
la fuerza aplicada, b) el trabajo de la fuerza de fricción, c) la variación de energía cinética,
d) la rapidez final del mueble
2. Un muchacho en una silla de ruedas (masa total 47Kg) gana una carrera contra un
competidor en patín. El muchacho tiene una rapidez de 1.4m/s en la cresta de una
pendiente de 2.6m de alto y 12.4m de largo. En la parte más baja de la pendiente, su
rapidez es de 6.2m/s. Si la resistencia del aire y la resistencia al rodamiento se pueden
modelar como una fuerza constante de fricción de 41.0N, encuentre el trabajo realizado
por el al empujarse hacia adelante en sus ruedas al viajar cuesta abajo?
3. a) ¿Cuántos joules de energía cinética tiene un automóvil de 750 kg que viaja por una
autopista común con rapidez de 65 mi/h? b) ¿En qué factor disminuiría su energía
cinética si el auto viajara a la mitad de esa rapidez? c) ¿A qué rapidez (en mi/h) tendría
que viajar el auto para tener la mitad de la energía cinética del inciso
4. Un obrero empuja horizontalmente una caja de 30.0 kg una distancia de 4.5 m en un
piso plano, con velocidad constante. El coeficiente de fricción cinética entre el piso y la
caja es de 0.25. a) ¿Qué magnitud de fuerza debe aplicar el obrero? b) ¿Cuánto trabajo
efectúa dicha fuerza sobre la caja? c) ¿Cuánto trabajo efectúa la fricción sobre la caja?
d) ¿Cuánto trabajo realiza la fuerza normal sobre la caja? ¿Y la gravedad? e) ¿Qué trabajo
total se efectúa sobre la caja?
5. Un trineo con masa de 8.00 kg se mueve en línea recta sobre una superficie horizontal
sin fricción. En cierto punto, su rapidez es de 4.00 m/s; 2.50 m más adelante, su rapidez
es de 6.00 m/s. Use el teorema trabajo-energía para determinar la fuerza que actúa
sobre el trineo, suponiendo que tal fuerza es constante y actúa en la dirección del
movimiento del trineo.

2. FISICA 1 MSc. Alberto León Batallas
6. Una fuerza de 540 N estira cierto resorte una distancia de 0.150 m ¿Qué energía
potencial tiene el resorte cuando una masa de 60 Kg cuelga verticalmente de él?
7. Desde 8 m de altura con respecto al extremo superior de un resorte de constante
elástica k = 500 N/m se deja caer un cuerpo. Si el resorte se comprime 0,4 m calcula:
a) La masa del cuerpo.
b) La velocidad con la que choca el cuerpo contra el resorte.
c) La velocidad que tiene el cuerpo cuando el resorte está comprimido 0,25 m.
8. Un bloque de 5 kg se pone en movimiento ascendente en un plano inclinado con
rapidez inicial de 8 m/s (ver figura). El bloque se detiene después de recorrer 3 m a lo
largo del plano, el cual está inclinado en un ángulo de 30° con la horizontal. Determine
para este movimiento:
a. El cambio en la energía cinética del bloque.
b. El cambio en su energía potencial.
c. La fuerza de fricción ejercida sobre él (supuesta constante).
d. El coeficiente de fricción cinético.
9. Se lanza una piedra de 20 N verticalmente hacia arriba desde el suelo. Se observa que,
cuando está 15.0 m sobre el suelo, viaja a 25.0 m/s hacia arriba. Use el teorema trabajo-
energía para determinar a) su rapidez en el momento de ser lanzada y b) su altura
máxima.
10. Un hombre y su bicicleta tienen una masa combinada de 80.0 kg. Al llegar a la base
de un puente, el hombre viaja a 5.00 m/s (figura 6.35). La altura vertical del puente que
debe subir es de 5.20 m, y en la cima la rapidez del ciclista disminuyó a 1.50 m/s. Ignore
la fricción y cualquier ineficiencia de la bicicleta o de las piernas del ciclista. a) ¿Qué
trabajo total se efectúa sobre el hombre y su bicicleta al subir de la base a la cima del
puente? b) ¿Cuánto trabajo realizó el hombre con la fuerza que aplicó a los pedales?

3. FISICA 1 MSc. Alberto León Batallas
11. Un bloque de 2 kg situado sobre una pendiente rugosa se conecta a un resorte de
100N/m. El bloque se suelta desde el reposo cuando el resorte no está deformado, y la
polea no presenta fricción. El bloque se mueve 20 cm hacia abajo de la pendiente antes
de detenerse. Encuentre el coeficiente de fricción cinético entre el bloque y el plano
inclinado.
12. Un bloque de masa 0.250kg se coloca sobre la parte superior de un resorte vertical
ligero, de constante de fuerza 5000 N/m, y empujado hacia abajo de modo que el resorte
se comprime 0.1m. Después de que el bloque se suelta desde el reposo, avanza hacia
arriba y luego se separa del resorte. ¿A qué altura máxima sube sobre el punto de
liberación?
13. Hallar la potencia que desarrolla el motor mostrado para que levante al bloque de
20 N con velocidad constante en 2 s una altura de 4 m.
14. Hallar la potencia útil que dispone un motor si se le entregan 10 kW de potencia y
su eficiencia es de 75%.