CIENCIAS FISICAS SEGUNDO AÑO NUEVA GUIA

CIENCIAS FÍSICAS 2o. AÑO DE BACHILLERATO
Jaime Parras
Alumno(a):___________________________Sección:____No.___

TRABAJO, ENERGIA Y POTENCIA.

1. Una fuerza de 3.0 N actúa a lo largo de una distancia de 12 m en dirección y sentido de la fuerza. Encuéntrese el trabajo realizado. Resp. 36 J
2. Un objeto de 4.0 Kg. se eleva 1.5 m. a ) ¿ Qué cantidad de trabajo de efectúa contra la gravedad? . b) Repítase el cálculo si el objeto se baja en vez de elevarse.
Resp. a) 59 J , b) –59 J
3. ¿Cuál es el valor de la fuerza requerida para acelerar un automóvil de 1,300 kg desde el reposo hasta una rapidez de 20 m/s en una distancia de 80 m? Resp. 3.3 KN
4. Un automóvil de 1,200 Kg. viaja a 30 m/s , aplica los frenos y resbala antes de detenerse. Si la fuerza de fricción entre el deslizamiento de las llantas y el pavimento es de 6,000 N, ¿Qué distancia recorre el coche antes de alcanzar el reposo? Resp. 90 m
5. Se empuja lentamente un automóvil de 200 Kg. hacia arriba de una pendiente. ¿Cuánto trabajo desarrollará la fuerza que hace que el objeto ascienda la pendiente hasta una plataforma situada a 1.5 m arriba del punto de partida?. Desprecie la fricción. Resp. 2.9 KJ
6. Repita el problema anterior, considerando que la distancia a lo largo de la pendiente hasta la plataforma es de 7.0 m y que una fuerza de 150 N se opone al movimiento. Resp. 4.0 KJ
7. Una bomba de agua sube el líquido desde un lago hasta un gran tanque colocado 20 m arriba del nivel del lago. ¿Qué cantidad de trabajo desarrollará la bomba contra la gravedad para transferir 5.0 m³ de agua al tanque? Un metro cúbico de agua tiene una masa de 1000kg. Resp. 9.8 x 105 J
8. Una pelota de 0.50 Kg cae frente a una ventana de longitud vertical de 1.50 m, a) ¿En qué cantidad se incrementará la EC de la pelota cuando alcance el borde inferior de la ventana? b) Si su rapidez era de 3.0 m/s en la parte superior de la ventana, ¿Cuál será la rapidez al pasar por la parte inferior? Resp. a ) 7.4 J ; b ) 6.2 m/s
9. El coeficiente de fricción cinético entre un coche de 900 Kg y el pavimento es de 0.80. Si el automóvil se mueve a 25 m/s a lo largo del pavimento plano cuando comienza a resbalar para detenerse, ¿Qué distancia recorre antes de detenerse? Resp. 40 m
10. Considere el péndulo simple que se muestra en la figura No.1. a ) Si se suelta desde el punto A , ¿Cuál será la rapidez de la pelota cuando pasa por el punto C ? b ) ¿Cuál será su rapidez en el punto B ? Resp. a ) 3.8 m/s ; b ) 3.4 m/s





11. Un automóvil de 1,200 Kg se mueve por gravedad desde el reposo bajando por una carretera de 15 m de largo que está inclinada 20° con la horizontal. ¿Qué rapidez tiene el coche al final del camino si : a) la fricción es despreciable , b ) se opone al movimiento una fuerza de fricción de 3,000 N? Resp. a ) 10 m / s , b ) 5.1 m / s
12. El conductor de un automóvil de 1,200 Kg observa que la rapidez de su coche disminuye de 20 m/s a 15 m/s mientras recorre una distancia de 130 m sobre suelo nivelado. ¿ De qué magnitud es la fuerza que se opone al movimiento del coche? Resp. 0.81 KN
13. Un elevador de 2,000 Kg sube, partiendo del reposo, desde el sótano hasta el cuarto piso, que se encuentra a una distancia de 25 m. Cuando pasa por el cuarto piso su velocidad es de 3.0 m/s. Hay una fuerza de fricción constante, de 500 N. Calcúlese el trabajo que realiza el mecanismo del elevación. Resp. 0.51 MJ
14. En la Figura No. 2 se muestra una cuenta que resbala por un alambre. ¿De qué magnitud debe ser la altura h1 si la cuenta, partiendo del reposo en A , va a tener una rapidez de 200 cm/s en el punto B. Desprecie el rozamiento. Resp. 20.4 cm
15. En la figura No.2 , h1 = 50 cm , h2 = 30 cm y la longitud del alambre desde A hasta C es de 400 cm. Una cuenta de 3 gr se suelta en el punto A y recorre el alambre hasta detenerse en el punto C. ¿ De qué magnitud será la fuerza de fricción promedio que se opone al movimiento? Resp. 1.47 mN
16. En la figura No.2 , h1 = 200 cm , h2 = 150 cm y en el punto A, la cuenta de 3 gr, cuando baja, tiene una rapidez a lo largo del alambre de 800 cm/s. a ) ¿ Cuál es la rapidez de la cuenta al pasar por el punto B si despreciamos la fricción? b ) ¿ Cuánta energía perdió la cuenta debido al trabajo de la fricción si sólo se eleva a una altura de 20 cm por encima del punto C después de salir del alambre? Resp. a ) 10.2 m/s , b ) 105 mJ
17. Calcule la potencia requerida para levantar un tambor de 150 Kg a una altura de 20 m en un tiempo de 1.0 minuto. Resp. 0.66 hp
18. Calcule la potencia generada por una máquina que levanta una caja de 500 kg a una altura de 20 m en un tiempo de 60 s. Resp. 1.63 Kw.
19. Un mecanismo consume 40 hp para impulsar un automóvil a lo largo de una pista nivelada a 15 m / s . ¿De qué magnitud es la fuerza total de frenado que actúa sobre el coche? Resp. 1.99 KN.
20. Un automóvil de 1,000 Kg viaja en ascenso por una pendiente de 3.0 % con una rapidez de 20 m / s. Encuentre la potencia ( en hp ) requerida, despreciando la fricción. Resp. 7.9 hp
21. Un motor de un automóvil de 900 Kg desarrolla una potencia máxima de 40 hp para mantenerlo con una rapidez de 130 km / h en una superficie nivelada. ¿De qué magnitud es la fuerza de fricción que impide su movimiento a esa rapidez? Resp. 826 N
22. Un automóvil de 1,300 Kg es acelerado desde el reposo hasta una rapidez de 30 m / s en un tiempo de 12 s cuando sube por una pendiente inclinada 15°. Considerando que la aceleración es uniforme, ¿ Cuál es la potencia mínima necesaria para acelerar el coche de esa forma? Resp. 132 hp.



• Resolución en grupos de cuatro. Los ya formados, con los que entregó las otras guías.
• Tomar como referencia bibliográfica la física de Frederick Bueche de la página 89 a 103.
• El lunes, martes y miércoles será para discusión de problemas.
• La fecha de entrega es el día del examen de ciencias, en páginas de papel bond.