Hoja de repaso Nº 2CINEMÁTICA Y DINÁMICA

1) Tenemos un plano inclinado de 10 m de longitud y 30º de ángulo.a) ¿Qué velocidad paralela al plano debe comunicarse a un cuerpo de masa 1 kg para que, al

llegar al final del plano, la velocidad sea 0? Suponemos que no hay rozamiento. 9,9 m/sb) Si existe un rozamiento de coeficiente μ = 0,1, ¿cuánto tiempo tardaría en recorrer el plano?

–5,8 m/s2c) La masa, una vez arriba, inicia el descenso. ¿Cuánto tiempo tardará en llegar otra vez al suelo? ¿Con qué velocidad llegará? Resuelve este apartado con y sin rozamiento. 2,0 s ; 9,9 m/s

2) Un chico se encuentra en la terraza de un tercer piso, situada a 2.5 m sobre el suelo y lanza una pelota verticalmente hacia arriba. Su amigo está en una terraza superior 0.8 m por encima de él.

a) ¿Con qué velocidad mínima debe lanzar la pelota para que llegue a su amigo? 3,96 m/sb) Si la lanza hacia arriba con una velocidad de 2 m/s ¿Cuánto tiempo tarda en llegar al suelo? ¿Con qué velocidad lo hace? 0,98 s ; -7,6 m/s

3) Una atracción de feria consiste en una pelota de fútbol que sube por un carril a una velocidad constante de 2 m/s. Desde una distancia d se lanza una pelota de tenis con una velocidad inicial de 15 m/s y un ángulo de inclinación de 30º. En el instante del lanzamiento, la pelota de tenis se encuentra a una altura de 1.28 m por encima de la de fútbol.

a) Expresa la velocidad y la posición de la pelota de tenis en función del tiempo.b) Determina la distancia d a la que se tiene que situar la pelota de tenis para que alcance a la de fútbol..17 m

TRABAJO Y ENERGÍA

1) Una piedra de 1960 g atada al extremo de una cuerda de 50 cm de longitud gira a la velocidad de 2 r.p.s. ¿Cuál es su energía cinética y qué trabajo realiza la fuerza centrípeta en una vuelta completa? Ec = 38’65 J ; W = 0

2) Un bloque que pesa 35,6 N desliza sobre una mesa horizontal sin rozamiento con una velocidad de 1,22 m/s. Se pone en reposo al comprimir un resorte que se coloca en su camino. ¿Cuánto comprimirá al resorte si la constante del mismo es de 3,66 N/m? 1,22 m

3) Un bloque de 8 Kg se desplaza 10 m por un plano inclinado por la acción de una fuerza paralela de 200 N, ascendiendo 5 m. Si el coeficiente dinámico de rozamiento es de 0,2, determinar el trabajo total que realiza la fuerza, la pérdida de energía por rozamiento y la energía cinética del bloque al final del desplazamiento. W = 2000 J ; Eperdida = Wrozam = 137,6 J ; Ec =1462,4 J

4) El vagón de un funicular tiene una masa de 10 T y recorre 3 Km con una diferencia de nivel de 900 m. Calcula:

a) El trabajo necesario para subir el vagón. 88’2.106 Jb) La potencia del motor capaz de elevarlo 240 m cada minuto. 39’2 .104 Wc) Si el motor es una turbina accionada por un salto de agua, cuyo caudal es de 1 m3/s, ¿cuál debe ser la altura de caída del agua suponiendo que solo se aprovecha el 60% de su energía potencial? 66’6 m

Inma Rodríguez

Hoja de repaso Nº 25) Un proyectil de 30 g golpea sobre una pared a 400 m/s atravesándola. Si su espesor es de 20 cm y el

proyectil emerge a 100 m/s, determina:a) El trabajo realizado sobre la pared. 2250 Jb) La resistencia media ofrecida por la pared. 11250 N

6) Un vagón de ferrocarril de 20 T está en reposo en una colina cuando se le rompen los frenos, descendiendo hasta la parte inferior de la colina situada 20 m por debajo de la posición original. En este instante choca contra otro vagón de 10 T que se encuentra en reposo (sin frenos), acoplándose ambos vagones y ascendiendo por otra colina hasta una altura h. Hallar esa altura h. 9,07 m

7) Mediante una fuerza horizontal de 300 N se sube un cuerpo de 10 Kg por un plano inclinado de 5 m de longitud y 4 m de altura. Si el coeficiente de rozamiento dinámico es 0,2, calcular:

a) El trabajo realizado por la fuerza exterior 900 Jb) El incremento de energía cinética que experimenta el cuerpo 200Jc) El incremento de energía potencial 400 Jd) El trabajo realizado contra la fuerza de rozamiento 300 Je) Comprueba el principio de conservación de la energía

8) Calcula la cantidad de petróleo que es necesario quemar para calentar 1000 l de agua desde 25ºC hasta 85ºC, sabiendo que el 40 % del calor producido en la combustión del petróleo se pierde.

Dato: cagua = 4180 J/kg・K; poder calorífico del petróleo: 40000 kJ/kg. 10,45 kg.

9) En un recipiente de 2 litros hay oxígeno a 27ºC y presión de 0,8 atm. Si se calienta hasta 117ºC sin variar el volumen, calcula:

a) Los moles de oxigeno en el recipiente. 0,065 mol.b) El incremento de energía interna. 123,03 J.Dato: Cv = 21,03 J/mol・K

10) Un gas es comprimido a una presión constante de 0,80 atmósferas de 9 L a 2 L. En el proceso, 400 J de energía térmica salen del gas, a) ¿Cuál es el trabajo efectuado por el gas?, b) ¿Cuál es el cambio en su energía interna? –567 J, 167 J

11) Una bola de plomo de 50 g cae desde una altura de 100 m. Por efecto del choque con el suelo el 70% de su energía absorbida por el plomo en forma de calor,¿cuánto aumentará la temperatura? 5,2 K

12) Un gas experimenta la transformación representada en el diagrama p-V de la figura. Calcula el trabajo realizado por el gas. W = 6,1 KJ

13) Una masa de 38,4 g de oxígeno (O2) se calienta a presión de 1 atmósfera desde 20ºC hasta 100ºC. Calcula:

a) El volumen inicial y final del gas. Vo = 28,8 L ; Vf = 36,7 L.b) El trabajo realizado por el gas. W = 800 J

14) Tres moles de neón (Ne) experimentan una transformación a volumen constante en la que incrementan su temperatura 50 K. Calcula:

a) El trabajo realizado. 0 J.b) La cantidad de calor recibida o cedida por el gas. 1875 J.c) El incremento de la energía interna. 1875 J.Dato: cv = 12,5 J/K・mol

Inma Rodríguez