Hoja 4
Trabajo y energía
EJERCICIOS
1. Un cuerpo de 16 kg de masa se mueve a velocidad constante de 10 m/s. Cuando una fuerza constante y
opuesta al movimiento actúa durante 6 s, pasa a tener una velocidad de 2 m/s en sentido contrario. Calcula
el valor de la fuerza y el trabajo que ha realizado. Sol.:32 N, 768 J
2. Un cuerpo de 5 kg en reposo se eleva a una altura de 2,5 m mediante una fuerza vertical de 60 N. Calcular:
a) el trabajo realizado por la fuerza y el realizado por el peso
b) la energía cinética final del cuerpo.
Sol.: a) 150 J, 122,5 J; c) 27,5 J.
3. Para arrastrar por un suelo horizontal un bloque de 100 kg, se tira de él con una cuerda inclinada 53º
respecto a la horizontal. La tensión de la cuerda es de 540 N y el coeficiente de rozamiento cinético entre el
bloque y el suelo vale 0,5. Cuando el bloque se ha desplazado 2 m, calcular:
a) el trabajo realizado por la tensión y el realizado por la fuerza de rozamiento
b) el incremento de energía cinética del cuerpo.
Sol.: a) 648 J; 548 J; b) 100 J
4. Un cuerpo de 50 kg se suelta desde un punto situado a 2 m de altura sobre un plano inclinado 53º respecto
de la horizontal y baja deslizando por él hasta llegar a la base. El coeficiente de rozamiento vale 0,4.
Calcular:
a) el trabajo del peso, de la normal y de la fuerza de rozamiento durante la bajada.
b) la variación de energía potencial, de energía cinética y de energía mecánica en la bajada.
c) la velocidad del cuerpo al llegar a la base.
Sol.: a) 980 J, 0, 294 J; b) 980 J, 686 J, 294 J; c) 5,24 m/s
5. ¿Qué trabajo hay que de realizar sobre un cuerpo de 7 kg que inicialmente está en reposo en el suelo para
que llegue a una altura de 3 m con una velocidad de 4,5 m/s?. g = 9,8 m/s2. Sol.: 277 J
6. Para lanzar un cuerpo de 1 kg deslizando por un plano horizontal usamos un muelle de constante elástica k
= 4000 N/m, sujeto por un extremo a una pared; comprimimos el muelle 5 cm, se coloca el cuerpo delante
y liberamos el muelle. Si el cuerpo recorre 1,25 m ¿cuánto vale el coeficiente de rozamiento?. Sol.: 0,4
7. Al liberar el muelle (k = 2200 N/m) de la figura, que está comprimido 8 cm, el
cuerpo de 1 kg apoyado en él sale despedido y desliza por el plano inclinado,
= 30º y = 0,2, separándose del muelle cuando éste recupera su longitud
normal. El nivel cero de altura se toma en la posición inicial del cuerpo. a)
¿Cuál es la velocidad del cuerpo en el momento de separarse del muelle?, b)
¿Hasta qué altura llega el cuerpo? Sol.: a) 3,6 m/s; b) 0,53 m
8. Un bloque de masa 1 kg se suelta en el punto A y desliza hasta
B siguiendo un arco de circunferencia de radio 1,5 m donde
llega con una velocidad de 3,5 m/s. Desde B, continúa
deslizándose hasta detenerse en C. Calcular: a) El trabajo de la
fuerza de rozamiento en el tramo AB; b) el coeficiente de
rozamiento en el tramo BC. Sol.: a) 8,9 J; b) 0,26
9. Dada la masa m de la esfera y el radio R del círculo,
determina la altura mínima h, de la cual debe partir la
esfera, para completar con éxito la curva en lazo mostrada
en la figura. Supón que la bola desliza sin girar y sin
rozamiento y que su velocidad inicial es nula.
Sol: hmin = 5R/2.
Nivel de altura
A
B C
h
A
B
Física
Grado en IEIA
IEIA
Curso 2019 – 2020
