La fuerza de una partícula en la región se representa mediante la función energía potencial: donde a y b son constantes positivas. a) Determinar la fuerza Fx en la región ; b) ¿para qué valor de x la fuerza vale 0? c) En el punto en que la fuerza se anula ¿el equilibrio es estable o inestable? Cuestion de Trabajo y Energía.
Definir la energía potencial de una partícula y en qué condiciones puede ser definida (tipos de fuerzas). A partir de su expresión defina el gradiente y su significado físico. Cuestion de Trabajo y Energía.
Una deslizadera de 7 kg se desplaza sin rozamiento a lo largo de una barra que forma un ángulo de 30o con la vertical. Cuando la deslizadera está situada en el punto A, el muelle de constante k=150 N/m no presenta deformación. Determinar la velocidad y la aceleración de la deslizadera en el punto B si se suelta desde el reposo en el punto A. Problema de Trabajo y Energía.
La figura muestra la función energía potencial de una partícula U en función de la posición x. En cada punto indicado establecer si la fuerza Fx es positiva negativa o cero. ¿En qué punto la fuerza posee el módulo máximo? Identificar los puntos de equilibrio y establecer si el equilibrio es estable inestable o neutro. Cuestion de Trabajo y Energía.
Un bloque de masa m=5 kg está unido a un muelle no deformado de constante k=1 kN/m. Los coeficientes de rozamiento estático y cinético entre el bloque y el plano son μs=0.6 y μk=0.5 respectivamente. Si se le aplica al bloque lentamente una fuerza F hasta que la tensión en el muelle llega a 150 N y entonces se retira repentinamente, hallar: a) la velocidad que tiene el bloque al volver a la posición inicial (antes de empezar a aplicar la fuerza F); b) la velocidad máxima que alcanza el bloque; c) la distancia hacia la izquierda que recorre el bloque hasta detenerse; d) ¿retrocederá después el bloque hacia la derecha? Si la respuesta es afirmativa, ¿qué distancia recorrerá hasta detenerse? Problema de Trabajo y Energía. Aparece en la convocatoria de JUL2013.
Un muchacho de peso 360 N se balancea sobre una charca de agua con una cuerda atada en la rama de un árbol en el borde de la charca. La rama está a 12 m por encima del nivel del suelo y la superficie del agua está a 1,8 m por debajo del suelo. El muchacho coge la cuerda con la mano en un punto a 10,6 m de la rama y se mueve hacia atrás hasta que la cuerda forma con la vertical un ángulo de 23o. Entonces se lanza y cuando la cuerda pasa por la posición vertical se suelta de la cuerda y cae en la charca. Determinar: a) el módulo de la velocidad del muchacho en el momento de caer en el agua; b) el módulo de la velocidad del muchacho en el instante en que se suelta de la cuerda (al pasar por la vertical); c) la distancia en horizontal respecto de este punto (la vertical del punto de suspensión) a la que cae el muchacho; d) las componentes intrínsecas de la aceleración en el último instante (justo al caer en la charca). Problema de Trabajo y Energía. Aparece en la convocatoria de ENE2017.
La energía potencial de un objeto limitado a moverse en la dirección X es U(x)=ax4+bx2, donde a=3.0 J/m4 y b=-8 J/m2. Determine los puntos de equilibrio y diga si éste es estable o inestable. Problema de Trabajo y Energía.
Definir y dar un ejemplo de los siguientes conceptos: a) fuerza conservativa; b) fuerza no conservativa; c) campo de fuerzas. Cuestion de Trabajo y Energía.
Un péndulo consiste en una pequeña masa (m) atada al extremo de una cuerda de longitud L. Tal como muestra la figura la masa se coloca en posición horizontal y se suelta. En el punto más bajo de la oscilación, la cuerda choca con una clavija delgada situada a una distancia R por encima de dicho punto. Cuál es el máximo valor de R para que la masa describa un círculo entero alrededor de la clavija. Cuestion de Trabajo y Energía.
Deducir el teorema de las fuerzas vivas, es decir, que el trabajo efectuado sobre una partícula es igual a la variación de su energía cinética. Discutir los términos que aparecerán en esta expresión cuando el móvil se desplaza por un plano inclinado con rozamiento y sujeto a un muelle fijo en la parte superior del plano. Cuestion de Trabajo y Energía.
se representa mediante la función energía potencial:
