Energía, trabajo y calor (I)

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Referencia: B4-001Halle, por energías, la velocidad que adquiere un cuerpo de 5 kg al descender 40 m por un plano inclinado de 30º. http://www.quimicafacil.com/  El coeficiente de rozamiento es µ= 0,2


Referencia: B4-002

Un joven deja caer una pelota de playa de 200 g desde 5 m de altura. Si durante el descenso se produce una pérdida de energía equivalente al 20 % de la energía mecánica inicial:

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(a) ¿Con qué velocidad llega al suelo?

(b) ¿Con qué velocidad debería llegar si no perdiese energía?

Referencia: B4-003

Una bola de 400 g cae partiendo del reposo, desde una altura desconocida, a un plano horizontal. La velocidad al chocar es de 30 m/s ; determine:

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(a) La altura inicial de la bola.

(b) Si después del choque se eleva 20 m ¿qué cantidad de calor se desprendió en el choque?

Referencia: B4-004

                                                     --->                                                              --->
Una fuerza cuyas componentes son:  F= ( 3, 0, -2); se desplaza a lo largo del vector: r = (2, 6, -5):

(a) Halle el trabajo realizado por la fuerza.

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(b) ¿Qué velocidad final alcanzará el cuerpo si inicialmente estaba en reposo?  m= 2 kg

Referencia: B4-005
Con una cuerda se tira oblicuamente de un cuerpo de 90 kg con una fuerza de 500 N para conseguir que se mueva horizontalmente. Si el ángulo es de 60º:

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(a) ¿Qué trabajo se realiza al desplazarlo 40 m?

(b) ¿Qué velocidad lleva el cuerpo al cabo de ese tiempo, si partió del reposo?

Referencia: B4-006
A un calorímetro que contiene 100 cm³ de agua a 18ºC se le añaden 200 cm³ a 40ºC ; si el termómetro al estabilizarse marcaba 31,7ºC ; halle:

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(a) El equivalente en agua del calorímetro.

(b) La temperatura final de equilibrio si se le añade a continuación 100 g de hielo a  - 10ºC

Referencia: B4-007
Se tienen 5 g de hielo a  - 5ºC y se pretende transformarlos en agua líquida a 20ºC ¿qué cantidad de calor se precisa para ello? Exprese el resultado en unidades del SI.

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Datos:  L(hielo)= 80 cal/g  y calores específicos:

                                           sustancia        J/ kg.K       cal/ g.ºC   

                                               agua             4180             1

                                               hielo              2132           0,51

Referencia: B4-008
(a) El trabajo realizado por una fuerza constante que actúa sobre un cuerpo que experimente un desplazamiento  Dr ¿puede ser nulo?  www.quimicafacil.com

(b) Una grúa que sostenga un cuerpo de 100 kg a una altura de 15 m durante 1 s ¿debe ser capaz de desarrollar una potencia de 1000 W?

(c) Una máquina A tiene menos potencia que B ¿quiere decir esto que B realiza mayor trabajo que A?

Referencia: B4-009
(a) Razonea si es posible que después de introducir en un calorímetro agua a 20ºC y un metal a 110ºC la temperatura de equilibrio puede ser de 19ºC  http://www.quimicafacil.com/

(b) ¿Por qué se dice que el agua de mar es un regulador del clima?

Referencia: B4-010
PRUEBA   energía/ 010

1- Indica razonadamente la respuesta correcta para las siguientes cuestiones:

Cuestión a: Se tiene  que trasladar un cuerpo de 3 kg a una distancia de 10 m ¿en qué caso se realiza más trabajo?:

a.1-  tirando de él con una fuerza de 8 N paralela al desplazamiento;

a.2-  tirando de él con una fuerza de 10 N que forma un ángulo a con el desplazamiento (cos a= 0,8);

a.3-  empujando el cuerpo con una fuerza de 1000 N sin conseguir moverlo;

a.4-  empujando el cuerpo con una fuerza de 100 N perpendicular al desplazamiento;

a.5-  a.1 y a.2

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Cuestión b: Es unidad de calor:

b.1-  kelvin,

b.2-  caloría,

b.3-  julio,

b.4-  kilovatiohora,

b.5-  b.2, b.3 y b.4

2- Un bloque de 2 kg situado a 5 m de altura y en reposo empieza a deslizar por una rampa lisa y a continuación recorre 6 m sobre una superficie horizontal rugosa hasta que se para:

(a) ¿Cuál es la velocidad del bloque al finalizar la rampa?

(b) ¿Qué trabajo realiza la fuerza de rozamiento sobre el bloque cuando va por la superficie horizontal?