Trabajo y Energía

En la figura se muestran las gráficas de las energías potenciales (U en Julios) en función de la distancia (x en metros) de una masa puntual en diferentes campos. Trácense las gráficas de las fuerzas que actúan sobre esta masa.

Cuestion de Trabajo y Energía.

Un modelo de coche precisa un tiempo t para alcanzar una velocidad v, mientras que otro modelo en el mismo tiempo alcanza una velocidad 2v. Suponiendo que ambos coches tengan la misma masa, ¿cuál será la relación de potencias de ambos vehículos?

Cuestion de Trabajo y Energía.

a) Definir matemáticamente y explicar con detalle los siguientes conceptos físicos: trabajo, energía cinética, energía potencial, fuerzas conservativas. b) Explicar el teorema de conservación de la energía mecánica en el caso de que todas las fuerzas en un sistema sean conservativas.

Cuestion de Trabajo y Energía.

Dos objetos se encuentran en reposo sobre una superficie sin rozamiento. El objeto 1 tiene una masa mayor que el objeto 2. Cuando se aplica una fuerza al objeto 1 éste se acelera a lo largo de un desplazamiento Δx. Se deja de ejercer la fuerza sobre el objeto 1 y se aplica al objeto 2. Una vez que el objeto 2 se ha acelerado a lo largo del mismo desplazamiento Δx, cuál de las siguientes relaciones es cierta: a) p₁ < p₂; b) p₁=p₂; c) p₁ > p₂; d) K₁ < K₂; e) K₁=K₂; f) K₁ > K₂ (p=cantidad de movimiento, K=energía cinética).

Cuestion de Trabajo y Energía.

Un pequeño paquete de masa m se lanza en el punto A con una velocidad v₀ hacia un bucle vertical de retorno. El paquete viaja sin rozamiento a lo largo de un círculo de radio r y se deposita en C en una superficie horizontal. Para cada uno de los bucles de la figura determinar: a) la mínima velocidad v₀ para la cual alcanzará la superficie horizontal en C; b) la fuerza ejercida por el bucle sobre el paquete cuando pasa por el punto B.

Problema de Trabajo y Energía.

Como puede verse en la figura, un vagón de 12000 kg de masa viaja a 4.3 m/s por una vía horizontal sin rozamiento. Al final de la vía el vagón choca contra un tope elástico y lo comprime 0.23 m, deteniéndose momentáneamente. Suponiendo que sólo el muelle realizase trabajo, determinar la constante elástica del muelle.

Cuestion de Trabajo y Energía.

Un muelle de constante k cuelga verticalmente. Se ata un bloque de masa m al muelle sin deformar y se deja caer desde el reposo. Determinar la distancia que recorre el bloque antes de empezar a moverse hacia arriba.

Cuestion de Trabajo y Energía.

Un péndulo simple está formado por una cuerda ideal sin masa e inextensible y una lenteja puntual al final de la cuerda cuya masa es 1 kg. En la Tierra dicho péndulo tarda 1 s en ir de un extremo al opuesto de la oscilación. a) Sabiendo que en la Luna su período aumenta en 2,916 s, ¿cuál es el valor de la gravedad en la Luna? b) Desplazamos el péndulo (obviamente en la Tierra) 90^o respecto de la vertical. ¿Con qué velocidad mínima tendremos que lanzarlo hacia abajo para que describa una circunferencia completa? c) resuelve el apartado b) si se sustituye la cuerda por una varilla rígida de masa despreciable.

Problema de Trabajo y Energía. Aparece en la convocatoria de FEB2016.

Un bloque P de 500 g descansa sobre una mesa horizontal sin rozamiento a una distancia de 0.400 m de una espiga fija O. El bloque está unido a la espiga O por un cordón elástico de constante k=100 N/m y de una longitud de 0.900 m cuando está sin deformar. Si el bloque se pone en movimiento hacia la derecha como se indica en la figura, determinar: a) la velocidad v₁ para la cual la distancia del bloque al punto O alcanzará un valor máximo de 1.2 m; b) la velocidad v₂ cuando OP=1.2 m; c) el radio de curvatura de la trayectoria del bloque cuando OP=1.2 m.

Problema de Trabajo y Energía.

Un cuerpo de 2 kg experimenta un desplazamiento de Δs=3i+3j-2k (m) a lo largo de una línea recta. Durante el desplazamiento actúa sobre el cuerpo la fuerza constante F=2i–j+k (N). a) Determinar el trabajo realizado por F en este desplazamiento; b) determinar la componente de F en la dirección y sentido del desplazamiento.

Cuestion de Trabajo y Energía.