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Referencia: F4-001
Un cuerpo de 20 kg desciende por una pendiente para introducirse en un cambio de rasante. Si cae libremente desde una altura de 5 m, respecto al punto más bajo del cambio de rasante.
(a) ¿Cuál es la reacción del suelo en el punto más bajo? R= 5 m
(b) ¿Desde que altura tendría que descender para que dicha reacción fuese de 800 N?
Referencia: F4-002
Un cuerpo de 5 kg viaja a 20 m/s cuando impacta con otro de 3 kg que está en reposo. Después del choque permanecen juntos hasta detenerse.
Si µ= 0,2 ¿qué distancia recorren hasta detenerse? Resuélvalo por energías.
Referencia: F4-003
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Sobre un cuerpo actúa una fuerza F= ( 3xy, 2y²x, -4). Calcular el trabajo realizado por esta fuerza al trasladar el cuerpo desde un punto A ( 0, 0, 0) hasta otro punto B (2, 8, 0) siguiendo las trayectorias:
(a) rectilínea, y= 4x
(b) parabólica, y=2x²
Referencia: F4-004
La resultante de las fuerzas que actúan sobre una masa de 3 kg viene dada por: Fx= 3x²+ 2 (N)
Fy= 4y -7 (N)
Fy= 4y -7 (N)
(a) Halla el trabajo al desplazarse desde A (2, 10) m hasta B (3, 15) m a lo largo de la recta y= 5x
(b) Si en A viajaba a 8 m/s ¿cuál será su velocidad en B?
Referencia: F4-005
Si un proyectil de 60 g choca contra una pared a 450 km/h y penetra 20 cm
(a) Halle, por conservación de la energía, la resistencia que opuso la pared.
(b) ¿Cuánto valía la energía cinética inicial de la bala?
(c) Determine la aceleración producida por la pared sobre la bala.
Referencia: F4-006
Un artista se deja caer con una vagoneta, con una velocidad inicial nula, por una montaña rusa para entrar posteriormente en una zona dónde el rail describe una circunferencia de radio 3 m ; si la vagoneta gira en el interior de la circunferencia, calcule:
(a) La velocidad mínima necesaria, en el punto más alto de la circunferencia, para que la vagoneta no se caiga del rail.
(b) La altura mínima necesaria a la que hay que colocar la vagoneta para que ésta verifique el movimiento anteriormente indicado.
NOTA : considera g = 9,81 m/s²
Referencia: F4-007
La fuerza ejercida por los gases de la explosión que actúa sobre un proyectil de 18 g mientras está en el interior del cañón es F = 1000 (2-x) (N) ; si la longitud del cañón es de 1 m calcule la velocidad del proyectil al salir del arma.
Referencia: F4-008
(a) Explicar razonadamente si es posible que el trabajo realizado por una fuerza sea nulo, si la fuerza y el desplazamiento no lo son.
(b) Un cuerpo de masa m describe una trayectoria circular con movimiento uniforme ¿qué trabajo realiza la fuerza que actúa sobre el cuerpo?
Referencia: F4-009
Explique razonadamente si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones :
(a) Un campo se llama conservativo cuando el trabajo realizado al moverse una partícula en su seno depende sólo de la posición inicial y final.
(b) En una trayectoria cerrada, el trabajo realizado al moverse una fuerza conservativa es siempre nulo.
(c) El trabajo de una fuerza conservativa al desplazarse entre dos puntos es menor si se realiza a través de la recta que las une.
(d) Siempre existe una función energía potencial asociada a cualquier fuerza.
Referencia: F4-010
PRUEBA /ENERGÍA/010.
1- Indique razonadamente la respuesta correcta para las siguientes cuestiones:
Cuestión (a): Abandonamos libremente una pelota desde cierta altura. Si tomamos como referencia altura cero
(h = 0) en el suelo, y se supone su energía potencial gravitatoria inicial Epi= 20 J ; al llegar al suelo :
(h = 0) en el suelo, y se supone su energía potencial gravitatoria inicial Epi= 20 J ; al llegar al suelo :
a.1. puede haber perdido energía, por ejemplo por rozamiento con el aire.
a.2. La energía potencial gravitatoria final será 20 J
a.3. La energía cinética será siempre 20 J
a.4. La energía cinética al llegar será 0 J ya que se detiene.
a.5. El trabajo realizado por el peso será 3 J
Cuestión (b): El trabajo realizado por una fuerza conservativa:
b.1. Es función del camino recorrido.
b.2. Tiene un valor distinto de cero si es una trayectoria cerrada.
b.3. Es independiente de la trayectoria.
b.4. Depende de la referencia que tomemos al hallar las energías potenciales.
b.5. Todas verdaderas.
2- Un carro de 1 Tm avanza horizontalmente y sin rozamiento sobre un carril con una velocidad inicial de 10 m/s (punto a ); si a continuación entra en un lazo vertical de 4 m de radio. Calcular:
(a) La fuerza que ejerce el carril sobre el carro en la mitad del lazo (punto b).
(b) ¿Lleva suficiente velocidad el carro para rizar el rizo? (Para que el carro no se caiga antes de llegar al punto más alto del lazo).
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