P con respecto a la dirección de movimiento. En este caso, coincide con el ángulo c El trabajo efectuado por la fuerza de rozamiento sobre el bloque es: Donde es el menor ángulo que forma la fuerza f




Скачать 50.63 Kb.
НазваниеP con respecto a la dirección de movimiento. En este caso, coincide con el ángulo c El trabajo efectuado por la fuerza de rozamiento sobre el bloque es: Donde es el menor ángulo que forma la fuerza f
Дата конвертации17.02.2013
Размер50.63 Kb.
ТипДокументы

Problemas de Mecánica: Trabajo y Energía


8. Trabajo y energía


1. Un hombre empuja un bloque de 270 N recorriendo 9.1 m a lo largo de un piso horizontal, con rapidez constante y con una fuerza inclinada a 450 por debajo de la horizontal. Si el coeficiente de fricción cinética es de 0.20, ¿Cuál es el trabajo efectuado por el hombre sobre el bloque?





Donde P se encuentra a partir de la aplicación de la segunda ley de Newton:





ax = 0 ; ya que se mueve con rapidez constante

ay = 0 ; ya que no hay movimiento en el eje vertical





Sustituyendo N













W = ( 95.46 Nt )(9.1 m ) cos 450

W = 614.25 J


2. Un bloque de masa m = 3.57 kg es arrastrado con rapidez constante una distancia d = 4.06 m sobre un piso horizontal por medio de una cuerda que ejerce una fuerza constante de magnitud P = 7.68 Nt y que forma un ángulo  = 150 sobre la horizontal. Calcular:

a) El coeficiente de fricción cinética entre el bloque y el suelo.

b) El trabajo efectuado por la cuerda sobre el bloque.

c) El trabajo efectuado por la fricción sobre el bloque.

d) El trabajo efectuado por la Normal sobre el bloque.

e) El trabajo efectuado por el peso sobre el bloque.

f) El trabajo total efectuado sobre el bloque.




a) El coeficiente de fricción cinética entre el bloque y el suelo
























De la suma de fuerzas en x, despejamos el coeficiente:





b) El trabajo efectuado por la fuerza aplicada sobre el bloque es:



Donde es el menor ángulo que forma la fuerza P con respecto a la dirección de movimiento. En este caso, coincide con el ángulo .




c) El trabajo efectuado por la fuerza de rozamiento sobre el bloque es:



Donde es el menor ángulo que forma la fuerza fk con respecto a la dirección de movimiento. En este caso,








d) El trabajo efectuado por la fuerza normal sobre el bloque es:



Donde es el menor ángulo que forma la fuerza N con respecto a la dirección de movimiento. En este caso,





e) El trabajo efectuado por el peso es:



Donde es el menor ángulo que forma la fuerza w con respecto a la dirección de movimiento. En este caso,





f) El trabajo total realizado sobre el bloque es:





3. Una caja de 2200 Nt está suspendida mediante una cuerda de 12 m de longitud. La caja es desplazada lateralmente 1.3 m respecto de la vertical y se mantiene en ese sitio.

a) ¿Cuál es la fuerza tangente al arco circular necesaria para mantener a la caja en esa posición?

b) ¿Se efectúa algún trabajo para mantenerla en esa posición?

c) ¿Se realizó algún trabajo al desplazarla lateralmente?

d) ¿Realiza algún trabajo sobre la caja la tensión de la cuerda?



a)





Como el cuerpo está en reposo, no hay aceleración, por lo que:



Despejando T de la suma de fuerzas en el eje y



Sustituyendo en la sumatoria del eje de las x







Factorizando



Despejando







Sustituyendo



Nota: y

b) No se realiza trabajo para mantenerla en esa posición, ya que no existe desplazamiento, está en reposo ()

c) Sí, el trabajo realizado es igual a mgh (el trabajo realizado es independiente de la trayectoria que se siga, únicamente depende de la altura a la que se eleva).

Donde



Con

Realizando operaciones se encuentra que W = 155.37 Joules

d) No, por la misma razón del inciso b)

4. Se usó una cuerda para hacer descender verticalmente una distancia d, con una aceleración constante hacia abajo de g/4, a un bloque de masa M. Encontrar el trabajo efectuado por la cuerda sobre el bloque.



De la suma de fuerzas en el eje vertical



Eligiendo el eje vertical como positivos en la dirección de movimiento (hacia abajo)









El trabajo efectuado por la tensión de la cuerda es:





5. Desde que altura tendría que caer un automóvil para ganar la energía cinética equivalente a la que hubiese tenido corriendo a 97 km/hr.











6. Un hombre que va corriendo tiene la mitad de la energía cinética de un niño que tiene la mitad de su masa. El hombre aumenta su rapidez en 1.0 m/s y entonces adquiere la misma energía cinética que el niño. ¿Cuáles eran las velocidades iniciales del hombre y del niño?

Para resolver este problema, traduzcamos a símbolos las diferentes expresiones verbales.

Un hombre que va corriendo tiene la mitad de la energía cinética de un niño



Que tiene la mitad de su masa



El hombre aumenta su rapidez en 1 m / s



y entonces adquiere la misma energía cinética del niño



Retomándolas nuevamente y sustituyendo el equivalente de la energía cinética inicial:





Sustituyendo la relación entre las masas:









Trabajando ahora con la energía cinética final del hombre ( )







Sustituyendo la relación entre las velocidades encontradas anteriormente:













Resolviendo la ecuación cuadrática:







y la velocidad inicial del niño



7. Un protón que parte del reposo es acelerado en un ciclotrón hasta alcanzar una rapidez final de 3.0 x 107 m/s ¿Qué trabajo hace (en electrón-volts) la fuerza eléctrica del ciclotrón que lo acelera? (1 eV = 1.6 x 10-19 Joules).







8. Una bala de 30 gr que inicialmente es disparada a 500 m/s, penetra 12 cm en un bloque de madera. ¿Cuál es la fuerza media que ejerce sobre el bloque?



Además



Igualando las expresiones para el trabajo



Como queda en reposo, v = 0





Donde

Despejando la fuerza



9. Valiéndose de consideraciones de trabajo y energía cinética, demostrar que, si el conductor aplica a fondo los frenos, la distancia en que se detiene un automóvil de masa m que se mueve con rapidez v0 sobre una carretera a nivel es , donde es el coeficiente de fricción cinética entre las ruedas y la carretera.
























BIBLIOGRAFÍA


Bueche Frederick J., Física para estudiantes de ciencias e ingeniería. 4a ed., (Tercera en español). México: Mc Graw – Hill. 1987.

Eisberg R. M. y Lerner L.S., Física Fundamentos y aplicaciones. vol. I. México: Mc Graw-Hill. 1984.

Giancoli Douglas C., Física para Universitarios. vol. I., 3a ed., México: Pearson Educación. 2002.

Hecht Eugene, Física: Álgebra y Trigonometría I. 2a ed., México: International Thompson Editores. 2000.

Máximo Ribeiro da Luz, A. y Alvarenga Álvarez B., Física General con experimentos sencillos. 4a ed., México: OXFORD. 2001.

Resnick, R., Halliday, D., y Krane, Kenneth S., Física, vol. I., 4a ed., (Tercera en español). México: Compañía Editorial Continental, S.A. 1998.

Sears F., Zemansky M., Young H., Freedman R. Física Universitaria. Vol I. 9a ed., México: Pearson Educación. 1999.

Serway Raymond A., Física T. 1., 4a ed., México: Mc Graw–Hill Interamericana. 1997.

Tippens Paul E., Física conceptos y aplicaciones. 6a ed., México: Mc Graw-Hill Interamericana. 2002.





Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

P con respecto a la dirección de movimiento. En este caso, coincide con el ángulo c El trabajo efectuado por la fuerza de rozamiento sobre el bloque es: Donde es el menor ángulo que forma la fuerza f iconBibliografía relacionada con la aparición de las primeras ideas cuánticas y con los antecedentes y el desarrollo de la mecánica ondulatoria

P con respecto a la dirección de movimiento. En este caso, coincide con el ángulo c El trabajo efectuado por la fuerza de rozamiento sobre el bloque es: Donde es el menor ángulo que forma la fuerza f iconDocumento S2 Lectura con información diversa sobre las ideas previas

P con respecto a la dirección de movimiento. En este caso, coincide con el ángulo c El trabajo efectuado por la fuerza de rozamiento sobre el bloque es: Donde es el menor ángulo que forma la fuerza f iconÉste; su propósito era pasar a África, donde obtuvo algunas victorias iniciales. Designado por algunas repúblicas italianas para la dignidad imperial fue

P con respecto a la dirección de movimiento. En este caso, coincide con el ángulo c El trabajo efectuado por la fuerza de rozamiento sobre el bloque es: Donde es el menor ángulo que forma la fuerza f iconObjetivo general Lograr un conocimiento de los conceptos y procedimientos de la evaluación de impactos ambientales, con énfasis en la metodología de trabajo necesaria para la misma

P con respecto a la dirección de movimiento. En este caso, coincide con el ángulo c El trabajo efectuado por la fuerza de rozamiento sobre el bloque es: Donde es el menor ángulo que forma la fuerza f iconIdentificados por un nombre, de modo que con un solo clic se aplican varias características de formato a la vez. Existen muchos

P con respecto a la dirección de movimiento. En este caso, coincide con el ángulo c El trabajo efectuado por la fuerza de rozamiento sobre el bloque es: Donde es el menor ángulo que forma la fuerza f iconEl equipo de traductores de Kriptópolis Esta traducción de ‘The Hacker Crackdown’ fue llevada a cabo por las siguientes personas: Del capitulo I
«(c) 1992 Bruce Sterling»— está este pequeño bloque de texto legal del editor. Dice y cito textualmente

P con respecto a la dirección de movimiento. En este caso, coincide con el ángulo c El trabajo efectuado por la fuerza de rozamiento sobre el bloque es: Donde es el menor ángulo que forma la fuerza f iconHaga un clic en las secciones debajo para guiar a diferentes áreas del documento Haga un clic en los enlaces. Usted será dirigido a un sitio o directorio web con la lista de materiales de este tema

P con respecto a la dirección de movimiento. En este caso, coincide con el ángulo c El trabajo efectuado por la fuerza de rozamiento sobre el bloque es: Donde es el menor ángulo que forma la fuerza f iconФонд Форда и образовательно-исследовательский центр Con-text приглашают студентов старших курсов, магистрантов, аспирантов экономических, социологических и
Курс разработан и будет проводиться в рамках проекта «Научное сообщество», финансируемого Фондом Форда и администрируемого образовательно-исследовательским...

P con respecto a la dirección de movimiento. En este caso, coincide con el ángulo c El trabajo efectuado por la fuerza de rozamiento sobre el bloque es: Donde es el menor ángulo que forma la fuerza f iconHola edward cuando tenga una duda de una vez enviemela al correo yo todos los dias abro mi correo, trate de hacer bien el el resumen ( este indica que se hiso y una pequeña demostracion, con la espectativa de lo que se espera, no mas de media pagina)

P con respecto a la dirección de movimiento. En este caso, coincide con el ángulo c El trabajo efectuado por la fuerza de rozamiento sobre el bloque es: Donde es el menor ángulo que forma la fuerza f iconK can accommodate children (Se puede ir con niños)


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница