EJERCICIOS

1. Trabajo y energía
Grupo #10
Gilda Zambrano
Juan Zambrano
Bryan Zambrano
Raúl Zambrano

2. Ejercicio 6.7 de libro Sears Zemansky
6.7. Dos bloques están conectados
por un cordón muy ligero que pasa
por una polea sin masa y sin fricción.
Al viajar a rapidez constante, el
bloque de 20.0 N se mueve 75.0 cm a
la derecha y el bloque de 12.0 N se
mueve 75.0 cm hacia abajo. Durante
este proceso, ¿cuánto trabajo efectúa
a) sobre el bloque de 12.0 N, i) la
gravedad y ii) la tensión en el
cordón? b) sobre el bloque de 20.0 N,
i) la gravedad, ii) la tensión en el
cordón, iii) la fricción y iv) la fuerza
normal? c) Obtenga el trabajo total
efectuado sobre cada bloque.

3. Solución
a = 0
T =12.0N
fk = T =12.0N
a.
(i) f = 0o
W = (12.0N)(0.750m)cos0o
= 9.00J
(ii) f =180o
W = (12.0N)(0.750m)cos180o
= -9.00J
b.
(i) f = 90o
W = 0J
(ii) f = 0o
W = (12.0N)(0.750m)cos0o
= 9.00J
(iii)f =180o
W = (12.0N)(0.750m)cos180o
= -9.00J
(iv)f = 90o
W = 0J
c. Wtotal = 0 por cada bloque.
a = 0
T =12.0N
fk = T =12.0N
a.
(i) f = 0o
W = (12.0N)(0.7
(ii) f =180o
W = (12.0N)(
b.
(i) f = 90o
W = 0J
(ii) f = 0o
W = (12.0N)(0.
20.0 N
12.0 N
a = 0
T =12.0N
fk = T =12.0N
W = Fcosf
W = Fcosf

4. Ejercicio 6.30 de libro Sears Zemansky
6.30. Una niña aplica una fuerza
F paralela al eje x a un trineo de
10.0 kg que se mueve sobre la
superficie congelada de un
estanque pequeño. La niña
controla la rapidez del trineo, y
la componente x de la fuerza que
aplica varía con la coordenada x
del trineo, como se muestra en la
figura 6.31. Calcule el trabajo
efectuado por F cuando el trineo
se mueve a) de x = 0 a x = 8.0
m; b) de x = 8.0 m a x = 12.0

5. Solución
A =
b×h
2
a.
(8m)×(10N)
2
= 40J
b.
(4m)×(10N)
2
= 20J
c.
(12m)×(10N)
2
= 60J

6. II TÉRMINO 2006-2007
PRIMERA EVALUACIÓN DE FÍSICAA
PREGUNTA 6
Un bloque de 2.00 kg de masa es
lanzado desde la parte inferior de
un plano, que está inclinado 37º con
respecto a la horizontal, con una
velocidad inicial v0 = 10.0 m/s.
Luego de recorrer una distancia d =
5.00 m sobre el plano se encuentra
con un resorte (k = 200 N/m). Si la
superficie del plano inclinada es
rugosa (µk = 0.50), determine la
máxima compresión del resorte.
d
k

7. Solución
Wfnc = DK +DUg + DUk
- fk (d + x) = -Ki +Ugf +Ukf
-mkmgcosq(d + x) = -
1
2
mvi
2
+ mg(d + x)sinq +
1
2
kx2
100x2
+19.6x -2 = 0
x = 0.074m

8. Examen Parcial de Fisica 2do Término 2000
Problema #4:
El sistema que se halla en la figura
se halla en reposo y el resorte de k =
250 N/m no está deformado. Luego
la masa m de 20 kg se la hace
descender una distancia de 20 cm
sobre el plano inclinado liso, para
inmediatamente soltarla desde el
reposo haciendo que el sistema
busque la posición inicial del
gráfico. Determine la velocidad de
cada bloque cuando el resorte este
nuevamente no deformado.
M

9. Solución
DE = 0
Ef = Ei
Kf 1 + Kf 2 +Ugf 1 +Ugf 2 +Urf = Ki1 + Ki2 +Ugi1 +Ugi2 +Uri
1
2
mV2
+
1
2
MV2
+ mg(0.2)sin40o
- mg(0.2) =
1
2
k(0.2)2
V2
2
(m+ M) =
1
2
(250)(0.2)2
+ Mg(0.2)- mg(0.2)sin40o
25V2
= 5+ 58.8- 25.2 = 38.6
V =
38.6
25
V =1.24 m / s[ ]

10. Ejercicio 6.82 de libro Sears Zemansky
 6.82. Considere el sistema de la
figura 6.37. La cuerda y la polea
tienen masas despreciables, y la
polea no tiene fricción. Entre el
bloque de 8.00 kg y la mesa, el
coeficiente de fricción cinética es
µk = 0.250. Los bloques se
sueltan del reposo. Use métodos
de energía para calcular la
rapidez del bloque de 6.00 kg
después de descender 1.50 m.

11. Solución
6.00 kg
8.00 kg
Wtotal = K2 - K1
Eltrabajo total serealiza porla fuerzadegravedad(delbloque
colgante) y la fuerzade fricción(enelbloquesobrelamesa)
Wgravedad = (6.00kg)gh
Wfricción = -mk (8.00kg)gh
Wtotal = Wgravedad +Wfricción
Wtotal = (6.00kg-0.25×8.00kg)(9.80m / s2
)(1.50m) = 58.5J
Estetrabajoincrementalaenergíacinéticaenlosdosbloques :
Wtotal =
1
2
(mA + mB )v2
v =
2(58.8J)
(14.00kg)
= 2.90m / s
T = mAg
T = 58.8N
fk =T = 58.8N
T
mAg
T
mg
mBgfk
N