1.Fácil
Se deja caer desde el reposo una pelota de 2 kg desde una altura de 35 m. Desprecia la resistencia del aire. Halla su energía cinética Ek justo antes de tocar el suelo.
m = 2 kgh = 35 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
Hoja de ejercicios de Trabajo y energía con soluciones
2.Fácil
Un bloque de 2,5 kg desliza a 2 m/s sobre una superficie horizontal lisa y choca contra un muelle de rigidez 400 N/m. Halla la compresión máxima x del muelle, en cm.
m = 2,5 kgv = 2 m/sk = 400 N/m
x = cm
3.Media
Un coche que circula a 70 km/h por una carretera horizontal frena bruscamente y derrapa hasta detenerse con las ruedas bloqueadas. El coeficiente de rozamiento dinámico entre neumáticos y carretera es 0,4. Halla la distancia de frenado d.
v = 70 km/hμ = 0,4g = 9,81 m/s²
d = m
4.Media
Un bloque baja desde el reposo por una rampa inclinada 20° respecto a la horizontal. El coeficiente de rozamiento dinámico es 0,1. Halla su velocidad v tras deslizar 10 m por la rampa.
θ = 20°μ = 0,1d = 10 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Difícil
Un muelle de rigidez 3000 N/m situado al pie de una pendiente de 35° se comprime 8 cm contra un bloque de 1 kg y se suelta. El coeficiente de rozamiento dinámico entre el bloque y la pendiente es 0,25. ¿Qué distancia d recorre el bloque pendiente arriba desde el punto de suelta hasta detenerse? (Desprecia el corto tramo en el que empuja el muelle, es decir, aplica el rozamiento y la gravedad a toda la distancia d.)
m = 1 kgk = 3000 N/mx = 8 cmθ = 35°μ = 0,25g = 9,81 m/s²
d = m
6.Difícil
Se suelta desde el reposo un bloque de 2 kg a una altura de 3 m en una rampa lisa. Abajo cruza una franja horizontal rugosa de 2 m (μ = 0,3) y después choca contra un muelle (k = 800 N/m) sobre una superficie lisa. Halla la compresión máxima x del muelle.
m = 2 kgh = 3 mL = 2 mμ = 0,3k = 800 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
Soluciones
- 1. Ek = 686,7 J
- 2. x = 15,81 cm
- 3. d = 48,18 m
- 4. v = 6,976 m/s
- 5. d = 1,257 m
- 6. x = 34,31 cm
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