Instituto San Marcos FISICA 5° Año Práctico N° 7 Trabajo y Energía Docente responsable: Fernando Aso 1) 2) 3) 4)

¿Cómo se calcula el trabajo de una fuerza? ¿Qué relación existe entre el trabajo y la energía cinética? ¿Cuál es la expresión de la energía cinética de un cuerpo? Indicar si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas. Justifiquen la respuesta. a) Se lanzan verticalmente hacia arriba y hacia abajo, y al mismo tiempo, dos cuerpo s de igual masa con velocidades de igual módulo. En el instante del lanzamiento los dos cuerpos tienen igual energía cinética b) Cuando una grúa levanta un auto mediante una cuerda, la fuerza ejercida sobre el auto por la cuerda (tensión) no realiza trabajo. c) Cuando alcanza la velocidad crucero, un avión se mueve con velocidad constante de 900 km/h. La resultante de las fuerzas ejercidas sobre el avión no realiza trabajo.

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¿Cómo se calcula la energía potencial gravitatoria? ¿Qué significa que la energía potencial depende del sistema de referencia? ¿Qué relación existe entre la energía potencial y el trabajo? ¿Cuándo una fuerza es conservativa?

9) Se lanza horizontalmente un cuerpo de 1 kg de masa con velocidad v  10

m y recorre 5 m hasta seg

detenerse. a) Expliquen que fuerzas se ejercen sobre el cuerpo y cuál de ellas produce la detención del mismo. b) Calculen la intensidad de la fuerza de rozamiento. m 10) Se lanza verticalmente un cuerpo con velocidad v  20 . Calcular la altura máxima a la que seg llega el cuerpo (despreciar el rozamiento con el aire). 11) Un esquiador de 70 kg sube a la cima de una montaña desde donde se desliza a partir del reposo. El terreno tiene forma tal que comienza el descenso desde una altura de 100m (A), hay una meseta a unos 40 m medidos desde el suelo (B), luego desciende nuevamente hasta llegar a la base de la montaña (C). Calcular: a) Calcular la energía potencial gravitatoria y la energía mecánica cuando pasa por A, B, C. b) La energía cinética del esquiador en B y C. c) El trabajo de la fuerza peso cuando el esquiador se desliza desde A a B y desde A a D. 12) Una maceta de 2 kg cae desde el balcón de un quinto piso de un edificio y golpea sobre la cabeza de una persona que se encuentra en un patio en la planta baja. Suponiendo que la distancia entre cada piso es de 3,5 m y que la persona mide 1,6 m. Calculen la velocidad con que impacta la maceta en la cabeza de la persona. (Resolver utilizando consideraciones energéticas). 13) Se deja caer verticalmente una pelota de 100 g desde 1 m de altura, rebota llegando hasta los 80 cm respecto del piso. a) Calcular la energía de la pelota en el momento en que comienza a caer. b) Calcular la energía mecánica de la pelota cuando alcanza la máxima altura luego del rebote. c) Calculen el trabajo realizado por la fuerza de contacto entre la pelota y el piso. m 14) Se lanza desde el suelo verticalmente hacia arriba un cuerpo con velocidad v  20 (resolver seg utilizando consideraciones energéticas) a) ¿Cuál es su velocidad cuando se encuentra a 5 m del suelo? m b) ¿Cuál es la altura del cuerpo respecto del piso cuando su velocidad es v  6 seg 15) Un antiguo juguete para niños (el “tiqui-taca”) consistía en dos esferas unidas por un piolín a una argolla, que chocaban una contra otra. La diversión consistía en sostener la argolla y hacer golpear las esferas durante el mayor tiempo posible. Sabiendo que la masa de cada esfera es de 50 gr, que cada hilo tiene una longitud de 30 cm y que se las suelta de manera tal que llegan con la mayor velocidad posible… a) Expliquen físicamente el funcionamiento del juguete. b) Calculen la energía mecánica de cada esfera antes de soltarlas respecto de la posición mas baja que puedan alcanzar. c) Calculen la rapidez de cada una cuando chocan una contra otra.