CLASIFICACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA EJERCICIOS RESUELTOS DE INGRESO UNIVERSIDAD
La energía mecánica viene a ser la energía total asociada a un cuerpo o sistema, la cual es consecuencia del movimiento mecánico y las interacciones.
Matemáticamente es la suma de la energía cinética y potencial que presenta.
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PRACTICA BÁSICA
EJERCICIO 1
Un bloque de masa 1kg se mueve con rapidez constante V si su energía cinética es 32J, Hallar “V”
A) 4m/s
B) 6m/s
C) 7m/s
D) 8m/s
E) 4√2m/s
Rpta. : "D"
EJERCICIO 2
Un móvil es soltado desde cierta altura si el móvil de 4kg experimenta un M.V.C.L. Calcula su energía cinética luego de 1s de caída.
(g=10m/s²)
A) 100J
B) 150J
C) 200J
D) 300J
E) 50J
Rpta. : "C"
EJERCICIO 3
Un ladrillo es jalado por una fuerza horizontal F=20N si su masa es 10kg. Hallar su energía cinética luego de 5s.
A) 100J
B) 200J
C) 300J
D) 400J
E) 500J
Rpta. : "C"
EJERCICIO 4
Un bloque de masa 500g es arrastrado por una fuerza de 15N. Calcula su energía cinética luego de 2s sabiendo que parte del reposo.
A) 90J
B) 450J
C) 900J
D) 45J
E) 225J
Rpta. : "C"
EJERCICIO 5
Un móvil es lanzado sobre su energía. Calcula su energía cinética cuando su rapidez sea 2m/s, sabiendo que su masa es 2kg.
A) 2J
B) 3J
C) 4J
D) 8J
E) 1J
Rpta. : "C"
EJERCICIO 6
Un bloque de 6kg asciende por acción de una fuerza constante “F”. Si la aceleración del bloque es igual a 3m/s². Hallar la energía cinética que tendrá luego de 5s, sabiendo que parte del reposo.
(g=10m/s²)
A) 225J
B) 450J
C) 675J
D) 900J
E) 1115J
Rpta. : "C"
EJERCICIO 7
Una pelota es lanzada hacia abajo con rapidez inicial de 5m/s, si su masa es igual a 2kg. Hallar su energía cinética en dicho instante.
A) 20J
B) 50J
C) 25J
D) 100J
E) 75J
Rpta. : "C"
EJERCICIO 8
Con los datos de la pregunta anterior, Calcula la energía cinética , luego de 0,5s.
(g=10m/s²)
A) 50J
B) 75J
C) 100J
D) 25J
E) 125J
Rpta. : "C"
EJERCICIO 9
Si una pelota se encuentra a 5m de altura y su masa es igual a 2kg. Calcula su energía potencial respecto a tierra.
(g=10m/s²)
A) 50J
B) 75J
C) 100J
D) 125J
E) 150J
Rpta. : "C"
EJERCICIO 10
Una piedra de 1kg es lanzada hacia arriba y alcanza una altura de 5m. Calcula su energía potencial respecto a tierra.
(g=10m/s²)
A) 25J
B) 30J
C) 40J
D) 50J
E) 60J
Rpta. : "D"
EJERCICIO 11
Una caja de cereales es lanzada en forma vertical y hacia arriba con una rapidez de 10m/s, si su masa es de 250g. Calcula su energía cinética en ese instante.
A) 25J
B) 12,5J
C) 15J
D) 20J
E) 30J
Rpta. : "B"
EJERCICIO 12
Dos pelotas con la misma masa m=1kg son lanzados hacia arriba, si uno de ellas asciende 10m, el otro 9m. Calcula la energía potencial del mayor respecto al punto de lanzamiento.
(g=10m/s²)
A) 10J
B) 90J
C) 100J
D) 50J
E) 190J
Rpta. : "C"
EJERCICIO 13
Si una naranja está a punto de caer desde la rama de un árbol que se encuentra a 10cm de tierra. Calcula la energía potencial de la naranja de 100gr respecto a tierra.
(g=10m/s²)
A) 100J
B) 50J
C) 1J
D) 5J
E) 0,1J
Rpta. : "E"
EJERCICIO 14
Si una piedra es soltada desde cierta altura, si luego de un tiempo de caída su rapidez es 4m/s. Calcula su energía cinética si su masa es de 2kg.
A) 8J
B) 10J
C) 12J
D) 18J
E) 16J
Rpta. : "E"
EJERCICIO 15
Una piedra es soltada desde una torre de 80m de altura. Calcula la energía potencial de la piedra de 1kg cuando ha recorrido la mitad de su altura respecto a tierra.
(g=10m/s²)
A) 800J
B) 600J
C) 500J
D) 400J
E) 700J
Rpta. : "D"
EJERCICIO 16
Sobre un bloque de 8kg actúan dos fuerzas una de 12N y otra de 28N, en direcciones opuestas. Hallar la energía cinética del bloque luego de 4s.
(Considerara fuerzas horizontales y las superficies son lisas)
A) 128J
B) 192J
C) 256J
D) 64J
E) 32J
Rpta. : "C"
EJERCICIO 17
Cuando una mosca de 10g se encuentra a 40m de altura. Calcula su energía potencial respecto a tierra.
(g=10m/s²)
A) 20J
B) 10J
C) 5J
D) 4J
E) 3J
Rpta. : "D"
EJERCICIO 18
Calcula la energía potencial de una roca de 100kg de masa cuando se encuentra a 20cm de altura respecto a tierra.
(g=10m/s²)
A) 10J
B) 15J
C) 20J
D) 25J
E) 5J
Rpta. : "C"
EJERCICIO 19
Si una maceta se encuentra a una altura de 10m sobre tierra cuál será su energía potencial siendo su masa igual a 2kg.
(g=10m/s²)
A) 100J
B) 150J
C) 200J
D) 125J
E) 250J
Rpta. : "C"
EJERCICIO 20
En cierta zona el malecón de Chorrillos tiene 40m de altura y desde él se lanza una piedra al mar con una velocidad de 50m/s. Despreciando la fricción del aire, con qué velocidad choca con el agua.
(g=10m/s²)
A) 52 m/s
B) 53,41 m/s
C) 57,44 m/s
D) 62,82 m/s
E) 60 m/s
Rpta. : "C"
EJERCICIO 21
Una piedra de 3,5 kg, resbala sobre una superficie horizontal con una rapidez de 10 m/s. ¿Cuánto trabajo se requiere para poder detenerla?
A) –146 J
B) –147J
C) –187J
D) –175J
E) –170 J
Rpta. : "D"
EJERCICIO 22
Una piedra cuyo peso es de 20 newtons cae desde cierta altura (suponga velocidad inicial igual a cero). La caída dura 1,6 segundos. Despreciando la resistencia del aire, la energía cinética (EC) y la energía potencial (EP) de la piedra en el punto medio del camino recorrido serán iguales (en joules) a ....
(g=10m/s²)
A) 128 y128
B) 64 y128
C) 32 y 156
D) 64 y 180
E) 96 y 96
Rpta. : "A"
EJERCICIO 23
¿Cuánto trabajo es requerido para levantar verticalmente un bloque de 0,1kg partiendo del reposo, hasta una altura de 2 metros, de manera que llegue a dicha altura con una velocidad de 3 m/s?
(g=9,8m/s²)
A) 4,32 Joules
B) 2,41 Joules
C) 3,28 Joules
D) 5,15 Joules
E) 3,35 Joules
Rpta. : "B"
EJERCICIO 24
Una bala de 20g atraviesa un bloque de madera de 10cm de espesor. Si la bala ingresa con la velocidad de 10 m/s y sale con 6m/s, que fuerza promedio ejerció la madera sobre la bala en su recorrido? Despreciar las perdidas por calentamiento.
A) 64N
B) 6,4N
C) 0,64N
D) 640N
E) 6 400 N
Rpta. : "B"
EJERCICIO 25
En el extremo inferior de un resorte de 40cm de longitud natural se coloca un bloque de 5,0kg y el resorte se estira 10 cm, quedando el sistema en equilibrio estático. Luego , muy lentamente , se aplica al bloque una fuerza F vertical , que lo hace descender 10 cm. Calcule el trabajo (en J) realizado por la fuerza.
(g=9,8m/s²)
A) 1,25
B) 1,55
C) 1,85
D) 2,15
E) 2,45
Rpta. : "E"
EJERCICIO 26
Un automóvil de 1200 kg, con el motor apagado, empieza a subir por una pendiente a 54,00 km/h. Si recorre 37,50m antes de detenerse, ¿cuál es la fuerza ejercida para disminuir su rapidez?
A) 2600N
B) 1600N
C) 3600N
D) 4600N
E) 5600N
Rpta. : "C"
EJERCICIO 27
Una esfera de 3,0kg es lanzada verticalmente, hacia abajo, con una rapidez de 4,0 m/s. Cuando la esfera se encuentra a 2,0 m del piso, su rapidez es 8,0 m/s. Determine la variación de su energía potencial gravitatoria.
A) 62J
B) 32J
C) 52J
D) 42J
E) 72J
Rpta. : "E"
EJERCICIO 28
Con referencia a las fuerzas conservativas, señale el valor de verdad de las siguientes proposiciones:
I) La energía cinética de una partícula se conserva si y solo si sobre ésta actúan solo fuerzas conservativas.
II) La energía mecánica total de una partícula se conserva si y solo si sobre ésta actúan sólo fuerzas conservativas.
III) Si una fuerza no realiza trabajo durante el desplazamiento de la partícula entonces se concluye que esta fuerza es conservativa.
A) VVV
B) FVV
C) VVF
D) FVF
E) FFF
Rpta. : "D"
APRENDIZAJES ESPERADOS
☛ Conocer que es la energía, los tipos de energía y sus transformaciones.
☛ Reconocer y calcular la energía mecánica de un cuerpo o sistema.
☛ Establecer la conservación de la energía mecánica.
☛ Conocer la relación que hay entre el trabajo mecánico y la energía mecánica.
☛ Establecer la relación que existe entre el trabajo neto y la energía cinética.
La energía es indispensable para la vida y la necesitamos consumir continuamente. Gracias a un reactor nuclear de fusión al que llamamos Sol, la vida es posible en el planeta Tierra. Pero existen otras fuentes energéticas, cada una con sus propias características y limitaciones. Hemos aprendido a utilizar solo unas cuantas y sabemos que lo hacemos de manera imperfecta. Por eso nos esforzamos continuamente en mejorar nuestros conocimientos y nuestras técnicas.
Aprenderemos a utilizar las demás. Todas las energías disponibles van a ser necesarias y cada sociedad deberá con su sabiduría construir y gestionar su cesta energética.
Si analizamos nuestro entorno observamos que en la naturaleza existen diversos tipos de movimiento e interacción.
Para medir estas diversas formas de movimiento e interacción definimos una magnitud física denominada Energía.
¿QUÉ ES LA ENERGÍA MECÁNICA?
La Energía es una magnitud física escalar que mide las diversas formas de movimiento e interacción que se manifiestan en la naturaleza.
ENERGÍA CINÉTICA
Es la medida escalar del movimiento mecánico de un cuerpo o partícula.
ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIA
Es la medida escalar de la interacción entre la Tierra y un cuerpo que esta en sus inmediaciones.
“En forma práctica lo asociamos al cuerpo cuando esta a cierta altura respecto a un nivel de referencia”
ENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA
Es aquella energía asociada a un cuerpo elástico en virtud a su deformación longitudinal. Esta energía mide las interacciones entre las partes del cuerpo elástico cuando están deformados.
