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.
La energía potencial de un sistema constituido por dos partículas que se encuentran separadas una distancia r es: en donde A es una constante. Determine la fuerza radial F(r). Problema de Trabajo y Energía.
Una masa unida a un resorte elástico en su parte inferior cae desde una determinada altura. Al chocar contra el suelo se comprime el resorte, distendiéndose seguidamente y partiendo el objeto hacia arriba. Responder justificando la respuesta: a) ¿es constante la fuerza ejercida contra el suelo durante el tiempo de contacto? b) ¿y la velocidad de llegada al suelo? c) ¿depende la duración del contacto del valor de la masa? d) ¿y de la rigidez del resorte? Cuestion de Trabajo y Energía.
En un choque perfectamente inelástico en el que el cuerpo A choca con el cuerpo B en reposo, ¿se pierde toda la energía cinética? En caso contrario, ¿cuándo se pierde la máxima energía cinética? Cuestion de Trabajo y Energía.
Una masa de 0,5 kg desliza sin rozamiento por una varilla vertical según se indica en la figura. La longitud natural del resorte es l0=200 mm y la distancia d=300 mm. Si se suelta la masa partiendo del reposo cuando b=0, determinar: a) la constante del resorte que haga que bmáx=400 mm; b) la aceleración de la masa cuando b=400 mm: c) la reacción que ejerce la varilla sobre la masa en ese momento. ¿Por qué lado de la varilla se realiza el apoyo? Problema de Trabajo y Energía. Aparece en la convocatoria de FEB2018.
La función energía potencial de una partícula de masa 4 kg en un campo de fuerzas viene descrita por: en donde U se expresa en julios y x en metros. a) ¿Para qué valores de x la fuerza Fx es cero? b) Hacer un esquema de U en función de x; c) discutir la estabilidad del equilibrio para los valores de x obtenidos en a); d) si la energía total de la partícula es de 12 J, ¿cuál será su velocidad en x=2 m? Problema de Trabajo y Energía.
