Trabajo potencia y energía problemas con soluciones pdf grado 8
1. Dé un ejemplo de algo que consideremos trabajo en circunstancias cotidianas y que no sea trabajo en el sentido científico. ¿Se transfiere o cambia de forma la energía en tu ejemplo? Si es así, explique cómo se logra esto sin hacer trabajo.
7. En el ejemplo, hemos calculado la velocidad final de una montaña rusa que desciende 20 m de altura y tiene una velocidad inicial de 5 m/s cuesta abajo. Supongamos que la montaña rusa hubiera tenido una velocidad inicial de 5 m/s cuesta arriba y que subiera por inercia, se detuviera y volviera a rodar hacia abajo hasta un punto final situado 20 m por debajo del inicio. En este caso, la velocidad final es la misma que la inicial. Explica en términos de conservación de la energía.
10. La fuerza ejercida por un trampolín es conservativa, siempre que el rozamiento interno sea despreciable. Suponiendo que el rozamiento es despreciable, describa los cambios en la energía potencial de un trampolín a medida que un nadador se lanza desde él, comenzando justo antes de que el nadador pise el trampolín hasta justo después de que sus pies lo abandonen.
13. Considere el siguiente escenario. Un coche para el que el rozamiento no es despreciable acelera desde el reposo colina abajo, quedándose sin gasolina después de una corta distancia. El conductor deja que el coche siga bajando la colina, y luego sube y supera una pequeña cresta. A continuación, baja la colina hasta llegar a una gasolinera, donde frena y llena el depósito de gasolina. Identifica las formas de energía que tiene el coche y cómo se modifican y transfieren en esta serie de acontecimientos. (Véase la figura.)
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= 300 J Respuesta: 300J2. Una bola con una velocidad de 5 m s-1 impacta con un ángulo de 60˚ con la vertical sobre un plano horizontal liso. Si el coeficiente de restitución es 0,5, encuentre la velocidad y la dirección después del impacto.RespuestaLa
v = 3,3 ms-1Ans: v = 0,3 m s-13. Una bob de masa m está unida a un extremo de la varilla de masa despreciable y longitud r, cuyo otro extremo pivota libremente en un centro fijo O como se muestra en la figura. ¿Qué velocidad inicial debe tener el objeto para alcanzar la parte superior del círculo? (Sugerencia: utiliza la ley de conservación de la energía). ¿Es esta velocidad menor o mayor que la obtenida en el apartado 4.2.9?Ans: √4gr ms-1RespuestaLa
= √[4gr] ms-1.4. Dos masas desconocidas diferentes A y B chocan. A está inicialmente en reposo cuando B tiene una velocidad v. Después de la colisión B tiene una velocidad v/2 y se mueve en ángulo recto con respecto a su dirección de movimiento original. Encuentra la dirección en la que se mueve A después de la colisión.Respuesta:Momento
= 26,6° (o) 26° 36′ [1° = 60′]Respuesta: θ = 26° 33′5. Una bala de masa 20 g choca contra un péndulo de masa 5 kg. El centro de masa del péndulo se eleva una distancia vertical de 10 cm. Si la bala se incrusta en el péndulo, calcula su velocidad inicial.RespuestaMasa
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Explicación: El trabajo se determina mediante la ecuación . Aquí, es la fuerza aplicada, es el desplazamiento del objeto, y es el ángulo de la fuerza con respecto al movimiento del objeto. Como la gravedad está actuando sobre la caja, podemos resolver la fuerza de gravedad que causa el movimiento de la caja. Observa que en este caso se refiere al ángulo entre la gravedad y la trayectoria de la caja; así, el ángulo será de 60o, en lugar de 30o.
Observa cómo el trabajo realizado por la gravedad es igual a la energía potencial de la caja en la parte superior de la rampa. Esto se debe a que la energía mecánica se conserva en el sistema; por lo tanto, podemos establecer las dos ecuaciones iguales entre sí.
Observa que la masa de la caja para este problema es irrelevante. No hay desplazamiento vertical, por lo que la fuerza de gravedad no entra en juego. La única fuerza que importa en esta pregunta es la “fuerza de empuje”.
Dos estudiantes (el estudiante X y el estudiante Y) levantan una roca verticalmente del punto A al punto B. El estudiante X levanta directamente la roca del punto A al punto B, mientras que el estudiante Y utiliza una polea para levantar la roca. Esto permite al alumno Y aplicar una fuerza () que es tres veces menor que la aplicada por el alumno X (). Ambos estudiantes aplican la fuerza hacia arriba y tardan el mismo tiempo en completar esta tarea.
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Este post se centra en los problemas numéricos sobre el trabajo, la energía y la potencia con soluciones, y una hoja de trabajo de problemas para usted. Esto es muy útil para los estudiantes de secundaria que estudian Física, más precisamente para los estudiantes de la clase 10 de ICSE, CBSE, juntas internacionales como IGCSE, juntas estatales, etc.)
i] Encuentra la energía cinética de una bola de masa 500 g que se mueve a una velocidad de 20 cm/s.i] Solución:masa m = 500 g = 0,5 kg velocidad v = 20 cm/s = 0,2 m/sLa energía cinética es K = (1/2) . m. v2 = (1/2)(0,5)(0,2)2=0,01 J
ii] Un objeto de masa 1 kg se eleva a través de una altura h. Su energía potencial se incrementa en 1 J. Encuentra la altura h.ii] Solución: El incremento de energía potencial para una elevación de altura h = mghAquí, m = 1 kg. g = 9,8 m/s2. h = ?por tanto, (1)(9,8)h = 1h = 1/9,8 =0,102 m
iii] Un hombre que lleva una bolsa de 25 kg de masa sube a una altura de 10 m en 50 segundos. Calcula la fuerza entregada por él a la bolsa.iii] Solución:La fuerza aplicada por el hombre sobre la bolsa = peso de la bolsa = 25 x 9,8 N = 245 NHAltura = 10 mpor lo que el trabajo realizado = W= 245 x 10 J = 2450 JTiempo empleado =t= 50 segundos.Por lo que la potencia entregada = W/t = 2450/50 Watt = 49 Watt