Este documento presenta tres problemas de física resueltos como parte de una práctica calificada de física I. El primer problema involucra el cálculo del trabajo necesario para lograr diferentes velocidades y energías cinéticas finales. El segundo problema calcula las energías cinéticas antes y después de que una pelota choque con el piso, así como el trabajo total durante el choque. El tercer problema calcula el trabajo realizado por diferentes fuerzas y la velocidad final de un libro empujado sobre una superficie horizontal.

1. UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA DEPARTAMENTO DE FÍSICA, INFORMÁTICA Y
MATEMÁTICAS
FÍSICA I – PRÁCTICA CALIFICADA 3
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NOTA: ________
Encierre cada una de sus respuestas en un rectángulo. Tiempo: 60 minutos
•Una fuerza neta actúa sobre un objeto y lo acelera desde el reposo hasta una
rapidez V, efectuando un trabajo W. (a) ¿En qué factor debe aumentarse ese
trabajo para lograr una rapidez final tres veces mayor, si el objeto parte del
reposo?; (b) ¿En qué factor debe aumentarse ese trabajo para lograr una
energía cinética final tres veces mayor, si el objeto parte del reposo?
(6 puntos)
Solucionario
1 2
W=
mv
En el escenario inicial se tiene: 2
1 1
W´ = m ( 3v ) = 9 mv 2
2
En el escenario (a) 2 2 . Comparado con el trabajo del
escenario 1, se tiene que: W´ = 9W .
En el escenario (b) W´´ = 3Ek . Comparando con el trabajo del escenario 1, se
tiene que: W´´ = 3W
•Una pelota de 0,80 kg cae verticalmente. Su velocidad inmediatamente antes de
chocar con el piso es de 25 m/s e inmediatamente después del choque es 15
m/s. Calcular: (a) la energía cinética de la pelota antes del choque; (b) la
energía cinética de la pelota después del choque; (c) el trabajo total hecho
sobre la pelota mientras dure el choque.
(6 puntos)
Solucionario
1
Ek = ( 0,80 )25 2 J = 250 J
a) La energía cinética antes del choque es igual a 2
b) La energía cinética después del choque es igual a
1
Ek = ( 0,80 )15 2 J = 90 J
2
c) El trabajo total es Wt = 90 J − 250 J = −160 J
1

2. •Se empuja con una fuerza constante F = 2,8 N a un libro de Física de 2,0 kg de
masa sobre una superficie horizontal, sin fricción, a lo largo de 1,2 m de
recorrido. El libro parte del reposo Calcular: (a) el trabajo hecho por el peso
del libro; (b) el trabajo hecho por la fuerza normal; (c) el trabajo hecho por la
fuerza F; (d) la velocidad final del libro.
(8 puntos)
Solucionario
(a) El trabajo hecho por el peso del libro es cero porque la fuerza es
perpendicular al desplazamiento.
(b) El trabajo hecho por la normal es cero porque la fuerza es perpendicular
al desplazamiento.
(c) la velocidad final es igual a:
W = Ekf − Eki
Como parte del reposo, Eki = 0
F ∆x = Ekf
1
2,8 ×1, 2 = 2,0 × v f 2
2
v f = 1,8 m / s
2