Problema 7: Un cuerpo de masa m = 4,00 kg se desplaza con una velocidad v = 5,00 m/s. a- ¿Cuál es la energía cinética de este objeto? b- ¿Cuántas veces menor sería el valor de la energía cinética si la masa del cuerpo hubiera sido tres veces menor? c- ¿Cuántas veces mayor se volvería la energía cinética si la velocidad del cuerpo fuese duplicada? d- ¿Qué sucedería con la energía cinética si sólo se cambiara la dirección de v?
Respostas
Ed 
há 2 anos
a) A energia cinética de um objeto é calculada pela fórmula Ec = (1/2) * m * v^2, onde m é a massa do objeto e v é a sua velocidade. Substituindo os valores dados, temos Ec = (1/2) * 4,00 kg * (5,00 m/s)^2 = 50,00 J. b) Se a massa do corpo fosse três vezes menor, teríamos uma massa de 4,00 kg / 3 = 1,33 kg. A energia cinética seria calculada da mesma forma, Ec = (1/2) * 1,33 kg * (5,00 m/s)^2 = 8,33 J. Portanto, o valor da energia cinética seria aproximadamente 6 vezes menor. c) Se a velocidade do corpo fosse duplicada, teríamos uma velocidade de 5,00 m/s * 2 = 10,00 m/s. A energia cinética seria calculada novamente, Ec = (1/2) * 4,00 kg * (10,00 m/s)^2 = 200,00 J. Portanto, o valor da energia cinética seria 4 vezes maior. d) Se apenas a direção da velocidade v fosse alterada, a energia cinética não seria afetada. A energia cinética depende apenas do valor da velocidade, não da sua direção. Espero ter ajudado! Se tiver mais alguma dúvida, é só perguntar.
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Actividad 1: Responder si las afirmaciones son verdaderas o falsas y justifique.
La Fuerza y el Desplazamiento son magnitudes vectoriales entonces el trabajo es una magnitud vectorial.
El trabajo es Fuerza por distancia.
El trabajo no puede ser negativo.
El trabajo siempre involucra dos puntos en el espacio, dos posiciones.
El trabajo Neto es la suma de todos los trabajos de las fuerzas aplicadas sobre un objeto.
Es necesario que haya Trabajo para que un objeto que se mueve se siga moviendo.
Cuando la fuerza es conservativa se puede definir una energía potencial y el trabajo de esa es igual a menos el cambio de energía potencial.
La energía potencial se puede calcular en una sola posición.
El trabajo se puede calcular en un solo punto del espacio.
La energía mecánica de un objeto en la posición A es la suma de la energía cinética en A y la energía potencial en A.
Problema 2: Un bloque de 50,0 kg, se encuentra en reposo sobre una superficie horizontal rugosa, donde µc = 0,100 Para desplazarlo, una persona aplica sobre él una fuerza F de 100 N que forma un ángulo de 37,0º con una dirección paralela a la superficie. El cuerpo se observa mientras sufre un desplazamiento de 5,00 m. a) ¿Cuál será el trabajo realizado por cada una de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo? b) ¿Cuál será el trabajo neto efectuado? c) Mientras el cuerpo está siendo desplazado, analizar qué ocurre con la velocidad de este (¿se mantiene constante, va aumentando, va disminuyendo?) ¿qué velocidad alcanza cuando llega a los 5,00 m? d) Analizar los procesos de transferencia y/o transformación de la energía para la situación planteada. erpo en esa altura? d- Si su respuesta al inciso b- fue “no”, ¿a qué altura alcanzó a llegar el cuerpo en la rampa? e- Describa los procesos de transferencia y/o transformación de la energía. f- Si la fricción entre el cuerpo y las superficies hubiera sido despreciable, ¿cambia la respuesta dada en el inciso b-? Justifique la respuesta. vA θ h 1,50m Problema 8: La r
a) l, h y X son longitudes. A partir del análisis de los valores de cada medición, ¿qué puede decir de los posibles instrumentos utilizados para medir cada una y los correspondientes errores involucrados?
b) Interesa hacer una estimación de la fuerza de resistencia que hace el suelo sobre el penetrómetro mientras penetra la distancia X. Para ello, construiremos un modelo muy simplificado de la situación, en el cual haremos las siguientes suposiciones: - la masa de la varilla más la del tope, es despreciable con respecto a la masa M de la pesa que cae; - La fricción entre la pesa y la varilla (mientras desliza al caer) es despreciable; - la disipación de energía que se produce por el impacto entre la pesa y el tope, es despreciable. Teniendo en cuenta el modelo construido, y aplicando el Teorema del Trabajo y la Energía Cinética, calcular la fuerza de resistencia que hace el suelo sobre el penetrómetro mientras penetra la distancia X.
Problema 11: El motor de una máquina utilizada para levantar cargas tiene una potencia de 2000 w. Estimar el tiempo necesario para levantar un cargamento de 180 kg desde el suelo hasta una altura de 3,70 m verticalmente con una rapidez constante.
Problema 12: Una máquina (que no se muestra en el dibujo) arrastra una caja –durante 2,00 minutos- sobre una superficie horizontal, aplicando una fuerza constante de 50,0 N en la dirección en que se muestra en la figura. En esas condiciones, la caja se desplazó 20,0 m a velocidad constante.
a-Calcular el trabajo que hace la máquina sobre la caja.
b-Calcular la potencia desarrollada por la máquina.
c-Analice qué otras fuerzas actúan sobre la caja durante este proceso. Indicarlas en el gráfico.
c- Calcular el trabajo total que se hace sobre la caja.
d- Describa los procesos de transferencia y/o transformación de la energía.
Justifique cada una de sus respuestas.
Aclaración: en el gráfico sólo se graficó la fuerza que hace la máquina, las otras fuerzas no se graficaron.
Problema 13: Una forma de “generar” (transformar) energía eléctrica es a través de los paneles solares. Los paneles solares transforman la energía electromagnética que nos llega desde el Sol en energía eléctrica, por ejemplo, para hacer funcionar tu celular. La energía que llega desde el Sol se mide como Potencia por unidad de área, esto se llama Irradiancia. I = P/S= [W/m2] (S es la superficie o área)
La irradiancia que llega a un lugar sobre la tierra depende de muchos factores como por ejemplo la latitud, longitud geográfica del lugar (relacionado a la hora del día), la nubosidad, los aerosoles en el aire, la altura, etc.
Suponga que en un determinado lugar hay una Irradiancia de 500W/m2 y se dispone de paneles solares que suman una superficie de 10,0 m2.
a) Calcule la potencia recibida sobre los paneles.
b) Si los paneles reciben esa Irradiancia solar durante una hora ¿Cuánta energía habrán recibido? (en Joules)
Problema 14: Se desea hacer una primera aproximación al análisis del efecto de erosión que producen las gotas de lluvia al caer sobre el suelo en un campo. Supongamos que una gota de agua de 1,00 mm de diámetro se forma a 12,0 km de altura. Supongamos, también que la interacción con el aire –mientras la gota está cayendo- es despreciable.
a- Calcular la energía cinética de la gota en el instante anterior a tocar el suelo.
b- ¿Qué ocurre con esa energía cuando la gota cae al suelo?
c- ¿Qué energía se transferiría al suelo si en un determinado momento llueven 9,00 mm?
d- Pensando en una situación real, se espera que la energía de la gota de lluvia al llegar al suelo sea igual/distinta/mayor/menor a la calculada en el inciso a-? Explicar.
Problema 2: Una fuerza neta actúa sobre un objeto y lo acelera desde el reposo hasta una rapidez v1, efectuando un trabajo W1. ¿En qué factor debe aumentarse ese trabajo para lograr una rapidez final tres veces mayor, si el objeto parte del reposo? Justificar la respuesta.
Problema 3: Una persona saca de un pozo un balde de 20,0 kg y realiza 6,00 kJ de trabajo. Suponiendo que la velocidad del balde permanece constante cuando se levanta,
a- ¿cuál es la profundidad del pozo?
b- ¿cuál es el trabajo realizado por la fuerza de gravedad?
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