Tarea Energia

1. FÍSICA MECÁNICA --- FIS - 113
TAREA 2
ENERGÍA
1.- Un bloque de 5 kg de masa se encuentra en reposo en el punto A, comprimiendo un resorte de constante k
=1550 N/m. La compresión del resorte es 0,6 m. El bloque es soltado en A, sigue moviéndose por un plano
horizontal suave y luego sube por un plano áspero inclinado en 30º (OB), con µ k = 0,15. En la figura, la
distancia OC = 5,2 m. El bloque sale del plano inclinado en el punto B, aterrizando luego en el punto D.
Determine: a) el trabajo realizado por la fuerza de roce en todo el trayecto, desde A a D; b) la altura máxima
alcanzada por el bloque después que sale desde B, con respecto al nivel del suelo; c) la distancia horizontal
CD recorrida por el bloque.
2.- Un bloque de masa m = 2 kg se empuja contra un resorte de constante k1 = 2000 N/m comprimiéndolo 60
cm (punto A de la figura). El bloque se suelta bajando luego por un plano inclinado BC que forma un ángulo
de 30º con la horizontal. El bloque pasa por el punto C con una rapidez vC = 20 m/s, deteniéndose finalmente
en el punto D (ver figura), donde comprime 40 cm un segundo resorte de constante k2. Solamente hay roce
entre los puntos B y C. Determine:
a) la rapidez del bloque en el punto B,
b) energía perdida (debido a la fuerza de roce) en el tramo BC,
c) la constante k2 del segundo resorte.
3.- Un bloque de 3 kg se deja caer desde una altura de 2 m del suelo por un plano inclinado sin roce. Al llegar
abajo se desliza por una pista horizontal que tiene roce solamente en el tramo A-B, que mide 5 m de largo.
Debido al roce el bloque pierde energía en ese tramo A-B. Luego sube por un segundo plano inclinado,
también liso y sin roce, hasta detenerse en el punto C, a una altura de 1,3 m del suelo. (Ver figura).
Determine:
a) La velocidad del bloque al llegar a la parte inferior del primer plano inclinado.
b) La velocidad del bloque al comenzar a subir el segundo plano inclinado.
c) Energía perdida debido al roce en el tramo A-B.
d) Magnitud de la fuerza de roce en el tramo A-B.
e) Coeficiente de roce cinético entre el bloque y el suelo en el tramo A-B.
1
2 m 1,3 m
A B
C
30º 60º
5 m
A O
B
C
30º
D
x
y
m
k1
k2
m
10m
5m30º
A
B
C
D