TRABAJO, ENERGÍA Y POTENCIA

 

01 - Una fuente de agua tiene un caudal de 10 L/s y se encuentra a una altura de 50 m sobre la turbina instalada para aprovechar su energía. Si se pierde un 5% de la energía disponible en la canalización y la turbina transforma el 80% de la energía mecánica que llega, calcula:
a) La potencia de la instalación
b) La velocidad media de salida del agua de la turbina si se desprecian otras pérdidas.
Solución

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02 - Una partícula de masa m se mueve describiendo circunferencias horizontales de radio R sobre una mesa. La partícula está sujeta con una cuerda al centro de la circunferencia. Después de dar una vuelta completa la velocidad Vo de la partícula se ha reducido a la mitad por efectos del rozamiento. Calcula el trabajo, el coeficiente de rozamiento y el número de vueltas que dará hasta detenerse.
Solución

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03 - Calcula la velocidad con la que se mueven las masas de la figura cuando m2 ha descendido una distancia de 1 m, si parte del reposo. El coeficiente de rozamiento entre la masa m1 que desliza y la superficie horizontal es 0,2. Datos: m1= 5 Kg, m2 = 3 Kg.

Solución

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04 - Dejamos caer un cuerpo de 100 g sobre un muelle de K = 400 N/m. La distancia entre el cuerpo y el muelle es de 5 m. Calcula la longitud que se comprime el muelle.
Solución

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05 - Un atleta desarrolla durante una carrera una potencia de 1,4 CV en 25 s. ¿Qué cantidad de azucar debe tomar para compensar la energía gastada?
Solución

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06 - Un bloque de 5 Kg desciende por un plano inclinado de 30º con la horizontal. La longitud del plano es 10 m, y el coeficiente de rozamiento es 0,1. Hallar la pérdida de energìa a causa del rozamiento y la velocidad del bloque en la base del plano inclinado.
Solución

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07 -Un péndulo simple se suelta desde la posición horizontal. Demostrar que la tensión del hilo al pasar por la posición vertical es tres veces el peso del cuerpo.
Solución

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08 - Explicar el rendimiento en la tansformación del trabajo por una máquina.
Solución

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09 - Una bala de 5 gr atraviesa un saco de virutas de 1 kg de masa. El saco cuelga de una cuerda de 2 m de largo y de masa despreciable. A consecuencia del impacto el saco comienza a moverse y se detiene cuando la cuerda forma un ´angulo de 12º respecto a la vertical. Calcule la rapidez de la bala una vez que ha emergido del saco si antes de la colisión su velocidad era horizontal y de valor 1000 m/s. 
Solución

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10 - Un costal de arena de masa 3 kg se encuentra colgando de un hilo fuerte de longitud 0.75 m, sobre el costal se dispara un fusil cuya bala tiene una masa de 50 g. La bala atraviesa el costal y recorre una distancia horizontal de d = 25 m antes de golpear el suelo que se encuentra a una altura de h = 1.3 m por debajo del impacto en el costal. El costal oscila alcanzando un ángulo máximo de 55º con la vertical. Determinar: a) La velocidad de la bala después del choque. b) La velocidad del costal después del choque. c) La velocidad de la bala antes del choque. d) La energía perdida al atravesar la bala el costal.
Solución

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11 - Un bloque de 0,5 kg está colocado sobre el extremo superior de un resorte vertical que está comprimido 10cm y, al liberal el resorte el bloque sale despedido hacia arriba verticalmente. La constante elástica 200N/m Explicar los cambios energéticos y calcular la altura máxima ¿Con que velocidad llegará al extremo del resorte?
Solución

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