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Actividad de aplicación Laboratorio de ejercicios Con esta actividad podrás consolidar el concepto de energía así como el de trabajo y la ley de la conservación de la energía. Resuelve los siguientes ejercicios en los espacios indicados incluyendo los datos, la fórmula, el despeje de la misma cuando sea necesario, las unidades de medición y una interpretación de los resultados obtenidos. Problema

1. Calcular la energía cinética de un coyote de 30 kg que corre tras su presa con una velocidad de 65 km/h.

2. Un autobús de 8500 kg avanza de tal forma que su energía cinética es de 1.7 x 106 J. ¿Cuál es su velocidad?

3. Un automóvil de 1200 kg que se mueve en una vía recta con una velocidad de 12 m/s, acelera hasta alcanzar una velocidad de 24 m/s. a) ¿Cuál es la energía cinética dl automóvil antes de acelerar? b) ¿Cuál es la energía cinética del auto al llegar a la velocidad final? c) ¿Cuál es el trabajo

Solución

Interpretación

realizado durante el cambio de velocidad?

4. El aeroplano Airbus A380 es el avión comercial más grande del mundo, con una masa de 421 toneladas. ¿Cuál es la energía potencial de esta nave cuando se encuentra en pleno vuelo a una altura de 12,000 m?

5. Un elevador y su carga poseen una masa de 1300kg. a) ¿Cuál es el cambio en su energía potencial cuando pasa del 4° piso al 11° piso de un edificio? (suponer que cada piso tiene una altura de 3m).

6. Una roca de 32 kg se encuentra en caída libre y cuando le faltan 18m para llegar al piso, su velocidad es de 49 m/s. a) ¿Desde qué altura cayó? b) ¿Con qué velocidad

llegará al piso?

7. Un árbitro lanza una moneda de 38g verticalmente hacia arriba con una rapidez de 1.5 m/s. a) ¿Cuál es la altura máxima que alcanzará la moneda? b) ¿Cuál es su energía mecánica al llegar a la altura máxima?

8. Un trineo de 22kg se desliza desde una rampa de 5m de largo partiendo del reposo. Calcular: a) La energía mecánica del trineo cuando va a la mitad del recorrido. b) La velocidad con que llega al nivel más bajo.

9. Un péndulo simple tiene una masa de 0.2 kg y la cuerda que lo sostiene mide 105 cm de largo. Cuando el péndulo oscila, forma un ángulo

máximo de 15° con la posición central. Calcular la velocidad del péndulo cuando pasa por dicha posición.

10. En esta figura, considera que la masa de los vagones junto con las personas a bordo es de 250 kg y la altura en el punto A es de 20 m. Si en ese punto el vagón parte del reposo.

a) ¿Cuál es la velocidad en el punto B si la altura en ese lugar es de 8m? b) ¿Cuál es la altura en el punto C si la velocidad del vagón es de 12.52 m/s?; c) ¿Cuál es la energía

mecánica en D?, y d) Finalmente, ¿con qué velocidad llegará el vagón al punto E?