Problema 7.3 Serway
cuarta edición
Un bloque de 2,5 kg de masa es empujado 2,2
metros a lo largo de una mesa horizontal sin fricción por
una fuerza constante de 16 Newton dirigida a 250 debajo de la
horizontal. Encuentre el trabajo efectuado por:
C) Trabajo efectuado por la fuerza de la
gravedad
El peso mg esta a 900 respecto al
desplazamiento FX , Cuando la fuerza es perpendicular al
desplazamiento se dice que no existe TRABAJO.
W = mg * d * (cos – 90)
W = 24,5 * 2,2 * (0)
W = 0
d) Trabajo efectuado por la fuerza neta
sobre el bloque.
S (FX + N + mg)
S (31,9 + 0 + 0) = 31,9 julios
Problema 7.4 Serway
cuarta edición
Dos bolas que tienen masas m1 = 10 kg. m2 =
8 kg. cuelgan de una polea sin fricción, como se muestra
en la figura p7.4.
a) Determine el trabajo realizado por la
fuerza de gravedad sobre cada bola por separado cuando la de 10
kg. de masa se desplaza 0,5 metros hacia abajo.
b) Cual es el trabajo total realizado por
cada bola, incluido el efectuado por la fuerza de la
cuerda.
c) Redacte un comentario acerca de
cualquier relación que haya descubierto entre estas
cantidades.
Se reemplaza en la ecuación 1 para
hallar la tensión m1 g – T = m1 a (Ecuación
1)
T = m1 g – m1 a
T = 10 * 9,8 – 8 * 1,088
T = 98 – 8,711
T = 89,289 Newton
Determine el trabajo realizado por la
fuerza de gravedad sobre cada bola por separado cuando la de 10
kg. de masa se desplaza 0,5 metros hacia abajo.
Problema 7.4 Serway
quinta edición
Una carretilla cargada con ladrillos tiene
una masa total de 18 kg y se jala con rapidez constante por medio
de una cuerda. La cuerda esta inclinada a 200 sobre la horizontal
y la carretilla se mueve 20 m sobre una superficie horizontal. El
coeficiente de fricción cinética entre el suelo y
la carretilla es de 0,5.
a) Cual es la tensión en la
cuerda?
b) Cuanto trabajo efectúa la cuerda
sobre la carretilla?
c) Cual es la energía perdida debido
a la fricción.
Igualando las ecuaciones 1 y 2, se halla el
valor de la tensión de la cuerda.
Problema 7.6 Serway
quinta edición
Un bloque de 15 kg. Se arrastra sobre una
superficie horizontal rugosa por una fuerza de 70 Newton que
actúa a 200 sobre la horizontal. El bloque se desplaza 5
metros y el coeficiente de fricción cinética es de
0,3. Determine el trabajo realizado por:
a) La fuerza de 70 Newton,
b) La fuerza normal
c) La fuerza de gravedad
d) Cual es la energía perdida debido
a la fricción
e) Encuentre el cambio total en la
energía cinética del bloque.
Observamos que la fuerza de rozamiento FR
esta 1800 respecto del desplazamiento del bloque de 15
kg.
W = FR (cos 180) * d = 36,918 * (-1) * 5 =
-184,59 Newton * metro
W = – 184,59 julios
e) Encuentre el cambio total en la
energía cinética del bloque.
Es la suma entre el trabajo realizado por
la tensión de la cuerda en el eje x y el trabajo de la
fuerza de rozamiento
W = 328,85 julios W = – 184,59
julios
328,85 – 184,59 = 144,3
Newton
Problema 7.7 Serway
quinta edición; Problema 7.10 Serway cuarta
edición
Batman que tiene 80 kg. de masa, cuelga del
extremo libre de una cuerda de 12 m cuyo extremo opuesto se
encuentra fijo a la rama de un árbol. Batman puede poner
la cuerda en movimiento como solo él sabe hacerlo y
balancearse lo suficiente para alcanzar una saliente cuando la
cuerda forma un ángulo de 600 con la vertical. Cuanto
trabajo se realizó contra la gravedad en esta
maniobra?
Problema 7.22 Serway
cuarta edición; Problema 7.18 Serway quinta
edición; Problema 7.14 Serway sexta
edición
Una fuerza F = (4xi +3jy) actúa
sobre un objeto cuando este se mueve en la dirección x del
origen a x = 50 m. Encuentre el trabajo efectuado sobre el objeto
por la fuerza.
Problema 7.23 Serway
cuarta edición; Problema 7.17 Serway quinta
edición; Problema 7.13 Serway sexta
edición
Una partícula está sometida a
una fuerza Fx que varía con la posición, como se ve
en la figura p7.13. Encuentre, el trabajo realizado por la fuerza
sobre la partícula cuando se mueva.
a) De x = 0 a x = 5 metros
b) De x = 5 a x = 10 metros
c) De x = 10 a x = 15 metros
d) Cual es el trabajo total realizado por
la fuerza sobre la distancia de x = 0 a x = 15 metros
d) Cual es el trabajo total realizado por
la fuerza sobre la distancia de x = 0 a x = 15 metros
La suma de las tres áreas, es el
trabajo total realizado de x = 0 a x = 15 metros.
Trabajo total = 7,5 + 15 + 7,5 = 30
julios
Trabajo total = 30 julios
Problema 7.65 Serway
cuarta edición; Problema 7.49 Serway quinta
edición; Problema 7.45 Serway sexta
edición
Un coche compacto de 900 kg. de masa tiene
una eficiencia total del motor del 15 %. (Esto es 15 % de la
energía suministrada por combustible se entrega a las
ruedas).
a) Si consumir un galón de gasolina
produce 1,34 * 108 julios de energía, encuentre la
cantidad de gasolina empleada al acelerar desde el reposo a 55
mi/hora. Aquí se puede hacer caso omiso de los efectos de
la resistencia del aire y la fricción de
rodamiento.
b) Cuantas de estas aceleraciones
suministrara un galón?
C) El recorrido en millas dado por el coche
es 38 mi/galón a 55 mi/hora. Que potencia es entregada a
las ruedas (para superar los efectos de fricción) cuando
el coche es conducido a esta rapidez?
Solución: La energía
necesaria para acelerar el coche desde el reposo a una rapidez v
= 55 mi/hora. es igual a su energía cinética
final
K = Energía
cinética
Esta es la energía que se le entrega
a las ruedas cuando el auto consume 1 galón de
gasolina.
Con este dato hallamos cuanta gasolina se
necesita para desplazar el coche.
Consumo de gasolina = 1,44
galones/hora
Para cualquier inquietud o consulta
escribir a:
quintere@hotmail.com
quintere@gmail.com
quintere2006@yahoo.com
Autor:
Erving Quintero Gil
Ing. Electromecánico
Bucaramanga – Colombia
2007
 Página anterior | Volver al principio del trabajo | Página siguiente  |