Hoja de actividades: Conservación de la energía

Con esta hoja de problemas practicarás la resolución de problemas en cuerpos móviles usando el principio de conservación de la energía, el cual establece que la suma de las energías cinéticas y potenciales permanece constante durante el movimiento.

P1:

Un cuerpo de 20 kg de masa cayó al suelo desde una altura de 42,3 m. Calcula la suma de su energía cinética y su energía potencial con respecto al suelo a los 2 segundos de empezar a caer. Usa 𝑔=9,8/ms.

P2:

Un cuerpo se desliza desde lo alto de un plano inclinado sin rozamiento de 504 cm de altura. Calcula la velocidad que alcanza al llegar al suelo. Utiliza 𝑔=9,8/ms.

  • A 4 2 3 5 2 5 m/s
  • B 2 1 7 0 2 5 m/s
  • C 2 1 3 5 2 5 m/s
  • D 8 4 3 5 5 m/s

P3:

Un cuerpo de 4 kg de masa cayó al suelo desde una altura de 28 m. Halla su energía potencial gravitacional 𝑃 en relación con el suelo y su energía cinética 𝑇 cuando estaba a 7 m del suelo. Usa una aceleración por gravedad de 9.8 m/s2.

  • A 𝑃 = 2 7 4 . 4 J , 𝑇 = 8 2 3 . 2 joules
  • B 𝑃 = 1 0 9 7 . 6 J , 𝑇 = 8 2 3 . 2 joules
  • C 𝑃 = 8 2 3 . 2 J , 𝑇 = 2 7 4 . 4 joules
  • D 𝑃 = 2 7 4 . 4 J , 𝑇 = 8 4 joules
  • E 𝑃 = 8 2 3 . 2 J , 𝑇 = 8 4 joules

P4:

Desde el suelo, un cuerpo de 80 g es proyectado hacia arriba. La suma de su energía cinética y su energía potencial gravitatoria relativa al suelo es constante a lo largo de su trayectoria e igual a 22‎ ‎688 p⋅cm. Calcula la velocidad del cuerpo cuando está a una altura de 2,8 m. Usa como aceleración debida a la gravedad 𝑔=9,8/ms.

P5:

Un proyectil es disparado verticalmente hacia arriba desde la superficie de la Tierra a 1‎ ‎218 m/s. Impacta en un blanco situado a 1‎ ‎575 m de la superficie terrestre. Calcula la velocidad del proyectil al impactar en el blanco. Usa un valor de la aceleración gravitatoria de 9,8 m/s2.

  • A 1‎ ‎230 m/s
  • B 1‎ ‎224 m/s
  • C 2 4 8 3 m/s
  • D 6 3 3 6 6 m/s

P6:

Un cuerpo comenzó a deslizarse sin rozamiento por la línea de mayor pendiente de un plano inclinado. Cuando el cuerpo estaba en la parte superior del plano, su energía potencial gravitatoria con respecto a la parte inferior del plano era de 1‎ ‎830,51 julios. Cuando el cuerpo alcanzó la parte inferior del plano, su velocidad era de 8,6 m/s. Halla la masa del cuerpo.

P7:

Una partícula de 281 g de masa fue lanzada a 37 cm/s hacia arriba según la línea de máxima pendiente de un plano liso inclinado con la horizontal en un ángulo cuyo seno es 1011. Determina el cambio en la energía potencial gravitatoria de la partícula desde el momento en el que fue lanzada hasta que su velocidad se redujo a 29 cm/s.

  • A 727‎ ‎003,2 erg
  • B 148‎ ‎368 erg
  • C 74‎ ‎184 erg
  • D 134‎ ‎880 erg

P8:

Un péndulo simple que consiste en una cuerda liviana de 44 cm de longitud con una masa de 82 g unida a su extremo, se balancea cubriendo un ángulo de 120. Determina la velocidad de la masa en su punto de balanceo más bajo. Usa una aceleración por gravedad de 9.8 m/s2.

  • A 7 6 cm/s
  • B 2 9 cm/s
  • C 2 1 cm/s
  • D 2 8 5 5 cm/s

P9:

Un péndulo simple, que consiste en una cuerda liviana de 32 cm longitud y una masa de 14 g unida a su extremo, se mece cubriendo un ángulo de 120. Halla el aumento en su energía potencial gravitatoria a medida que se mueve desde su punto más bajo hacia su punto más alto. Usa 𝑔=9.8/ms.

P10:

Un péndulo simple que consiste en una cuerda liviana de 36 cm de longitud con una masa de 65 g unida a su extremo, se balancea cubriendo un ángulo de 120. Determina la velocidad de la masa en su punto de balanceo más bajo. Usa una aceleración por gravedad de 9.8 m/s2.

  • A 2 6 6 cm/s
  • B 8 4 5 cm/s
  • C 1 9 cm/s
  • D 3 3 cm/s

P11:

Una pelota de 135 g se dejó caer desde lo alto de un edificio de 206,1 m de altura. En el mismo momento, otra pelota de la misma masa se proyectó verticalmente hacia arriba desde el pie del edificio a 68,7 m/s. Halla el tiempo 𝑡 que las pelotas tardaron en cruzarse y la altura 𝑥 a la que lo hicieron. Usa una aceleración debida a la gravedad de 𝑔=9,8/ms.

  • A 𝑡 = 6 s , 𝑥 = 1 1 7 , 9 m
  • B 𝑡 = 3 s , 𝑥 = 1 6 2 m
  • C 𝑡 = 6 s , 𝑥 = 1 0 5 , 5 5 m
  • D 𝑡 = 3 s , 𝑥 = 4 4 , 1 m

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