CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA EJERCICIOS RESUELTOS PDF
LEY DE CONSERVACIÓN Y TRANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA
Constituye una de las leyes más importantes de la naturaleza, establece que: «La energía total de un sistema aislado no varía cualesquiera que sean las transformaciones que ocurran en él». Un sistema de cuerpos se considera aislado, cuando estos no interactúan con el exterior (no actúan fuerzas externas), es decir los cuerpos interactúan únicamente entre sí, sin intercambiar energía con el medio externo.
PREGUNTA 1 :
El principio de conservación de la energía mecánica afirma que:
A) la energía potencial gravitatoria siempre es igual a la energía potencial elástica.
B) la suma de la energía potencial de un cuerpo y su energía cinética siempre se mantiene constante.
C) la energía mecánica total de un cuerpo bajo la acción de fuerzas conservativas no varía durante el movimiento del mismo.
D) la energía mecánica total de un cuerpo siempre es constante.
E) la energía cinética de un cuerpo bajo la acción le fuerzas conservativas se conserva.
RESOLUCIÓN :
El principio de conservación de la energía mecánica afirma que la energía mecánica total de un cuerpo bajo la acción de fuerzas conservativas no varía durante el movimiento del mismo. Como consecuencia de lo anterior la energía potencial y la energía cinética asociadas a un cuerpo o sistema experimentarán transformaciones mutuas, mientras que el total la energía mecánica se mantendrá constante.
Rpta. : "C"
PREGUNTA 2 :
Indicar verdadero (V) o falso (F):
( ) La energía cinética puede ser negativa.
( ) La energía potencial gravitatoria puede ser negativa.
( ) La energía potencial gravitatoria puede ser cero.
a) VVV
b) VVF
c) VFV
d) FVF
e) FVV
PREGUNTA 3 :
Un cuerpo de 2kg se lanza verticalmente hacia arriba desde el piso con una velocidad de 20m/s, ¿cuál es la energía potencial gravitatoria respecto al piso, que posee el cuerpo en su punto más alto?
(g=10m/s²)
a) 300 J
b) 350
c) 400
d) 500
e) 250
PREGUNTA 4 :
Un cuerpo es soltado desde una altura de 45m, ¿en qué relación se encuentra la energía potencial y cinética al cabo de 2s?, tomar como nivel de referencia el piso
(g=10m/s²)
a) 3/4
b) 1/4
c) 2/3
d) 4/3
e) 5/4
PREGUNTA 5 :
Una esfera se abandona desde 16m de altura, ¿a qué altura la energía cinética será el triple de la energía potencial gravitatoria?
a) 2 m
b) 3
c) 4
d) 6
e) 8
PREGUNTA 6 :
Si la esfera de la figura se deja libre en la posición A y desliza hacia abajo por la rampa sin fricción. Calcular la rapidez de la esfera cuando llega a la parte más baja de la rampa en B.
A) 2,50 m/s
B) 5,80 m/s
C) 7,00 m/s
D) 8,52 m/s
E) 9,25 m/s
RESOLUCIÓN :
Rpta. : "C"
FUERZAS CONSERVATIVAS
Las fuerzas cuyo trabajo no depende de la trayectoria seguida por el punto de aplicación ni del tipo de movimiento se llaman fuerzas potenciales (fuerzas conservativas).
Una de sus características es que su trabajo sólo depende de la posición inicial y final del punto de aplicación, es decir de la disposición de las partes del cuerpo o sistema.
El trabajo realizado por las fuerzas conservativas en trayectoria cerrada, es nulo.
En el estudio de la mecánica encontramos dos fuerzas conservativas: la fuerza de gravedad y la fuerza elástica.
Entre las fuerzas conservativas tenemos las fuerzas disipativas, son aquellas cuyo trabajo total, cualesquiera que sea la trayectoria, es siempre negativo, por ejemplo la fuerza de rozamiento por deslizamiento y los de resistencia al movimiento de los cuerpos en los líquidos y gases.
FUERZAS NO CONSERVATIVAS
Son aquellas cuyo trabajo si depende de la trayectoria seguida por el cuerpo.
Ejemplo:
La fuerza de rozamiento.
Un sistema mecánico (sistema de puntos materiales) se llama conservativo, si en él todas las fuerzas internas y externas son conservativas.
Los sistemas que no satisfacen las condiciones indicadas se dice que son no conservativas.
El trabajo realizado por el peso no depende de la trayectoria seguida por el cuerpo.
El trabajo realizado por el resorte produce una variación en la energía potencial elástica del cuerpo.
La energía mecánica de un cuerpo no cambia cuando actúan sobre él únicamente fuerzas conservativas.