FÍSICA GENERAL
ACTIVIDAD COLABORATIVA FASE II - (2 - 3)
Energía de un Sistema
1. Un arquero jala hacia atrás la cuerda de su arco 0.400 m al ejercer una fuerza que aumenta uniformemente de cero a 230 N.
(a) ¿Cuál es la constante de resorte equivalente del arco?
(b) ¿Cuánto trabajo realiza el arquero al estirar su arco?
2. Un objeto de 3.00 kg tiene una velocidad de 5.00î− 3.00ĵm/s.
(a) ¿Cuál es su energía cinética en ese momento?
(b) ¿Cuál es el trabajo neto invertido en el objeto si su velocidad cambia a 8.00î+ 4.00ĵm/s?
1. Un arquero jala hacia atrás la cuerda de su arco 0.400 m al ejercer una fuerza que aumenta uniformemente de cero a 230 N.
(a) ¿Cuál es la constante de resorte equivalente del arco?
(b) ¿Cuánto trabajo realiza el arquero al estirar su arco?
2. Un objeto de 3.00 kg tiene una velocidad de 5.00î− 3.00ĵm/s.
(a) ¿Cuál es su energía cinética en ese momento?
(b) ¿Cuál es el trabajo neto invertido en el objeto si su velocidad cambia a 8.00î+ 4.00ĵm/s?
Conservación de la Energía
3. Un bloque de 6.00 kg se pone en movimiento hacia arriba de un plano inclinado con una rapidez inicial de 8.00 m/s (ver figura). El bloque llega al reposo después de viajar 3.00 m a lo largo del plano, que está inclinado en un ángulo de 30.0° con la horizontal. Para este movimiento, determine
(a) El cambio en la energía cinética del bloque.
(b) El cambio en la energía potencial del sistema bloque–Tierra.
(c) La fuerza de fricción que se ejerce sobre el bloque.
(d) El coeficiente de fricción cinética.
4. Un marine de 82.5 kg en entrenamiento básico asciende en 8.00 s una soga vertical de 10.0 m con una rapidez constante. ¿Cuál es su potencia desarrollada?
3. Un bloque de 6.00 kg se pone en movimiento hacia arriba de un plano inclinado con una rapidez inicial de 8.00 m/s (ver figura). El bloque llega al reposo después de viajar 3.00 m a lo largo del plano, que está inclinado en un ángulo de 30.0° con la horizontal. Para este movimiento, determine
(a) El cambio en la energía cinética del bloque.
(b) El cambio en la energía potencial del sistema bloque–Tierra.
(c) La fuerza de fricción que se ejerce sobre el bloque.
(d) El coeficiente de fricción cinética.
4. Un marine de 82.5 kg en entrenamiento básico asciende en 8.00 s una soga vertical de 10.0 m con una rapidez constante. ¿Cuál es su potencia desarrollada?
Cantidad de Movimiento Lineal y Colisiones
5. Una bola de acero de 2.50 kg golpea una pared con una rapidez de 12.0 m/s en un ángulo de 60.0° con la superficie. Rebota con la misma rapidez y ángulo. Si la bola está en contacto con la pared durante 0.180 s, ¿cuál es la fuerza promedio que la pared ejerce sobre la bola?
6. Una bala de 12.0 g se dispara en un bloque de madera fijo (m = 4.80 kg). La bala se incrusta en el bloque. La rapidez de la combinación bala más madera inmediatamente después de la colisión es 0.500 m/s. ¿Cuál fue la rapidez original de la bala?
Breve Estudio de la Presión
7. La presión atmosférica normal es de 1.013 x 105 Pa. La proximidad de una tormenta hace que la altura de un barómetro de mercurio caiga 20.0 mm de la altura normal. ¿Cuál es la presión atmosférica? (La densidad del mercurio es 13.59 g/cm3.)
5. Una bola de acero de 2.50 kg golpea una pared con una rapidez de 12.0 m/s en un ángulo de 60.0° con la superficie. Rebota con la misma rapidez y ángulo. Si la bola está en contacto con la pared durante 0.180 s, ¿cuál es la fuerza promedio que la pared ejerce sobre la bola?
6. Una bala de 12.0 g se dispara en un bloque de madera fijo (m = 4.80 kg). La bala se incrusta en el bloque. La rapidez de la combinación bala más madera inmediatamente después de la colisión es 0.500 m/s. ¿Cuál fue la rapidez original de la bala?
Breve Estudio de la Presión
7. La presión atmosférica normal es de 1.013 x 105 Pa. La proximidad de una tormenta hace que la altura de un barómetro de mercurio caiga 20.0 mm de la altura normal. ¿Cuál es la presión atmosférica? (La densidad del mercurio es 13.59 g/cm3.)
8. Un pedazo de aluminio se suspende de una cuerda y después se sumerge en un recipiente con agua. La masa del aluminio es de 1.5 Kg y su densidad es de 2.7×10^3Kg/m3. Calcule la tensión de la cuerda antes y después de sumergido el bloque.
Dinámica de Fluidos y Aplicación de la Dinámica de Fluidos.
9. Un avión cruza a una altura de 10 km. La presión afuera de la cabina es 0.287 atm; dentro del compartimiento de pasajeros, la presión es de 1.00 atm y la temperatura es de 20°C. En el sello de una de las ventanas del compartimiento de pasajeros ocurre una pequeña fuga. Represente el aire como un fluido ideal para encontrar la rapidez de la corriente del aire que circula a través de la fuga.
10. Se tiene una corriente de agua en flujo estable desde el grifo de una cocina, en el grifo, el diámetro de la corriente es de 0.960 cm. La corriente llena un contenedor de 125 cm3 en 16.3 s. Encuentre el diámetro de la corriente 13.0 cm abajo de la abertura del grifo.
9. Un avión cruza a una altura de 10 km. La presión afuera de la cabina es 0.287 atm; dentro del compartimiento de pasajeros, la presión es de 1.00 atm y la temperatura es de 20°C. En el sello de una de las ventanas del compartimiento de pasajeros ocurre una pequeña fuga. Represente el aire como un fluido ideal para encontrar la rapidez de la corriente del aire que circula a través de la fuga.
10. Se tiene una corriente de agua en flujo estable desde el grifo de una cocina, en el grifo, el diámetro de la corriente es de 0.960 cm. La corriente llena un contenedor de 125 cm3 en 16.3 s. Encuentre el diámetro de la corriente 13.0 cm abajo de la abertura del grifo.
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