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GUIA DE PROBLEMAS Nº 3 FISICA 4° AÑO 2013
TRABAJO Y ENERGÍA
FISICA - 2013 TRABAJO Y ENERGIA Ing. Sergio Eyman
Algunos problemas fueron recopilados del sitio:
http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/ENERGIA/index_energia.html
1- Calcular el trabajo para elevar un cuerpo de 3 kgf hasta una altura de 2 m en 3 seg. Expresar el resultado
en Joule. Luego calcular la potencia.
2- Una escalera de 5m de longitud y 25 kgf de peso tiene su centro de gravedad situado a 2 m de su extremo
inferior. En el extremo superior hay un peso de 5 kgf. Hallar el trabajo necesario para elevar la escalera
desde la posición inicial (apoyada en el piso) hasta la posición vertical.
3- Se aplica una fuerza constante de 20 N para desplazar un cuerpo, que forma un ángulo de 53º. El trabajo
que realiza es de 588 J. Cuánto vale la distancia recorrida.
4- Resolver el problema anterior considerando que el trabajo es 60 kgm.
5- Sobre un cuerpo de 5 kg de masa actúa una fuerza de 100 N que forma un ángulo de 30º con la
horizontal que hace que se desplace 5 m. El coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el suelo es 0,08.
Calcular el trabajo realizado por
a. La Normal.
b. El Peso
c. La fuerza de rozamiento.
d. La fuerza aplicada sobre el cuerpo
Solución gráfica del problema:
6- Un balde de 15 kg es levantado 4 m, aplicándole una fuerza vertical F cuyo módulo constante es 18 kgf.
Determinar:
a- El trabajo que realiza la fuerza F.
b- El trabajo que realiza la fuerza peso.
c- La velocidad que alcanzará el balde, si inicialmente estaba en reposo.
Ver problema resuelto: http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/ENERGIA/e1_03.html
F
N
P
Fy
Fx
fk
F
P
GUIA DE PROBLEMAS Nº 3 FISICA 4° AÑO 2013
TRABAJO Y ENERGÍA
FISICA - 2013 TRABAJO Y ENERGIA Ing. Sergio Eyman
7- Calcular el trabajo que hace la fuerza P = 300 N para ir desde A hasta C por los siguientes recorridos.
8- Un joven ejerce una fuerza horizontal constante de 200 N sobre un objeto que avanza 4 m. El trabajo
realizado por el joven es de 400 J. El ángulo que forman la fuerza con el desplazamiento es:
a) 60° b) 30 c) 45° d) 53° e) ninguna de las anteriores
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9- El bloque de 50 kg asciende por el plano inclinado de
la figura y recorre 2 m sobre el mismo, con la fuerza
horizontal constante F1 aplicada, de 600 N. También
actúa una fuerza de rozamiento de 100 N. Hallar:
a) El trabajo que realiza F1
b) El que realiza la fuerza de rozamiento.
c) El que realiza el peso del bloque.
d) El que realiza la fuerza de vínculo, normal al plano.
e) La fuerza resultante que actúa sobre el bloque, y
su trabajo.
f) La velocidad del bloque luego de ascender los 2 m, si al comienzo tenía una velocidad de 0,6 m/s.
g) Las energías cinéticas inicial y final del bloque.
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10- Claudia pesa 60 kgf, y viaja en un ascensor desde el piso 4° hasta planta baja. Hallar el trabajo que realiza
la fuerza que hace el piso del ascensor («normal») sobre ella, en los siguientes tramos de 4 m de longitud
cada uno:
a- Arranque con aceleración constante, de 0,5 m/s²
b- Descenso con velocidad constante de 2 m/s
c- Frenado con aceleración constante, de 0,5 m/s².
Ver problema resuelto: http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/ENERGIA/e1_04.html
11- Una caja de 30 kg es arrastrada en línea recta, apoyada sobre un plano horizontal, aplicándole una fuerza
constante de 60 N. Determinar: el coeficiente de rozamiento entre la caja y el plano, para que se desplace
manteniendo constante su energía mecánica.
Ver problema resuelto: http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/ENERGIA/e2_10.html
12- La misma caja desciende por un plano inclinado 37°, donde el coeficiente de rozamiento es μd=0,25.
Determinar qué fuerza paralela al plano la hará moverse con energía mecánica constante.
Ver problema resuelto: http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/ENERGIA/e2_10.html
37 º
F1
A B
C
P
3 m
2 m
A B
C
P
3 m
2 m
a) b)

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06 13 fisica-trabajo_energia_97

  • 1. GUIA DE PROBLEMAS Nº 3 FISICA 4° AÑO 2013 TRABAJO Y ENERGÍA FISICA - 2013 TRABAJO Y ENERGIA Ing. Sergio Eyman Algunos problemas fueron recopilados del sitio: http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/ENERGIA/index_energia.html 1- Calcular el trabajo para elevar un cuerpo de 3 kgf hasta una altura de 2 m en 3 seg. Expresar el resultado en Joule. Luego calcular la potencia. 2- Una escalera de 5m de longitud y 25 kgf de peso tiene su centro de gravedad situado a 2 m de su extremo inferior. En el extremo superior hay un peso de 5 kgf. Hallar el trabajo necesario para elevar la escalera desde la posición inicial (apoyada en el piso) hasta la posición vertical. 3- Se aplica una fuerza constante de 20 N para desplazar un cuerpo, que forma un ángulo de 53º. El trabajo que realiza es de 588 J. Cuánto vale la distancia recorrida. 4- Resolver el problema anterior considerando que el trabajo es 60 kgm. 5- Sobre un cuerpo de 5 kg de masa actúa una fuerza de 100 N que forma un ángulo de 30º con la horizontal que hace que se desplace 5 m. El coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el suelo es 0,08. Calcular el trabajo realizado por a. La Normal. b. El Peso c. La fuerza de rozamiento. d. La fuerza aplicada sobre el cuerpo Solución gráfica del problema: 6- Un balde de 15 kg es levantado 4 m, aplicándole una fuerza vertical F cuyo módulo constante es 18 kgf. Determinar: a- El trabajo que realiza la fuerza F. b- El trabajo que realiza la fuerza peso. c- La velocidad que alcanzará el balde, si inicialmente estaba en reposo. Ver problema resuelto: http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/ENERGIA/e1_03.html F N P Fy Fx fk F P
  • 2. GUIA DE PROBLEMAS Nº 3 FISICA 4° AÑO 2013 TRABAJO Y ENERGÍA FISICA - 2013 TRABAJO Y ENERGIA Ing. Sergio Eyman 7- Calcular el trabajo que hace la fuerza P = 300 N para ir desde A hasta C por los siguientes recorridos. 8- Un joven ejerce una fuerza horizontal constante de 200 N sobre un objeto que avanza 4 m. El trabajo realizado por el joven es de 400 J. El ángulo que forman la fuerza con el desplazamiento es: a) 60° b) 30 c) 45° d) 53° e) ninguna de las anteriores Ver problema resuelto: http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/ENERGIA/e1_01.html 9- El bloque de 50 kg asciende por el plano inclinado de la figura y recorre 2 m sobre el mismo, con la fuerza horizontal constante F1 aplicada, de 600 N. También actúa una fuerza de rozamiento de 100 N. Hallar: a) El trabajo que realiza F1 b) El que realiza la fuerza de rozamiento. c) El que realiza el peso del bloque. d) El que realiza la fuerza de vínculo, normal al plano. e) La fuerza resultante que actúa sobre el bloque, y su trabajo. f) La velocidad del bloque luego de ascender los 2 m, si al comienzo tenía una velocidad de 0,6 m/s. g) Las energías cinéticas inicial y final del bloque. Ver problema resuelto: http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/ENERGIA/e1_07.html 10- Claudia pesa 60 kgf, y viaja en un ascensor desde el piso 4° hasta planta baja. Hallar el trabajo que realiza la fuerza que hace el piso del ascensor («normal») sobre ella, en los siguientes tramos de 4 m de longitud cada uno: a- Arranque con aceleración constante, de 0,5 m/s² b- Descenso con velocidad constante de 2 m/s c- Frenado con aceleración constante, de 0,5 m/s². Ver problema resuelto: http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/ENERGIA/e1_04.html 11- Una caja de 30 kg es arrastrada en línea recta, apoyada sobre un plano horizontal, aplicándole una fuerza constante de 60 N. Determinar: el coeficiente de rozamiento entre la caja y el plano, para que se desplace manteniendo constante su energía mecánica. Ver problema resuelto: http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/ENERGIA/e2_10.html 12- La misma caja desciende por un plano inclinado 37°, donde el coeficiente de rozamiento es μd=0,25. Determinar qué fuerza paralela al plano la hará moverse con energía mecánica constante. Ver problema resuelto: http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/ENERGIA/e2_10.html 37 º F1 A B C P 3 m 2 m A B C P 3 m 2 m a) b)