Hoja de actividades: Energía cinética

En esta hoja de actividades, vamos a practicar cómo calcular la energía cinética de una partícula de masa m que se mueve con velocidad v.

P1:

Halla la energía cinética de un cuerpo de 4 kg de masa que se mueve a 36 m/s. Expresa la respuesta en ergios.

  • A2.592×10 erg
  • B2.592×10 erg
  • C2‎ ‎592 erg
  • D5.184×10 erg
  • E1.037×10 erg

P2:

Un cuerpo de 500 g de masa se mueve con velocidad vij=(23)/cms, siendo i y j vectores unitarios y perpendiculares. Calcula su energía cinética.

  • A6.5×10 ergs
  • B1‎ ‎250 ergs
  • C3‎ ‎250 ergs
  • D6‎ ‎500 ergs
  • E3.25×10 ergs

P3:

Sabiendo que la energía cinética de una bala en movimiento de 135 kg de masa, en un determinado instante, fue de 7‎ ‎000 joules, determina su velocidad en ese instante.

P4:

Un cañón disparó un proyectil de 16 kg a 285 m/s hacia un tanque que se dirigía en línea recta, a 72 km/h, hacia el cañón. Calcula la energía cinética del proyectil con respecto al tanque.

P5:

Una fuerza de 150 gf actuaba sobre un cuerpo de 189 g de masa que estaba descansando sobre un plano horizontal sin rozamiento. Calcula la energía cinética del cuerpo 6 segundos después de que la fuerza comenzara a actuar sobre él. Usa 𝑔=9.8/ms.

P6:

Un cuerpo de 1.7 kg de masa es proyectado, desde la superficie terrestre, verticalmente hacia arriba a 13.7 m/s. Calcula, a dos cifras decimales, la energía cinética del proyectil 1 s después de ser lanzado. Usa un valor de la aceleración gravitatoria de 9.8 m/s2.

P7:

Un cuerpo de 8 kg de masa fue lanzado verticalmente hacia arriba a 34.3 m/s. Después de cierto tiempo 𝑡, su energía cinética fue de 198.45 joules. Halla 𝑡. Usa 𝑔=9.8/ms.

  • A𝑡=1.25s o 𝑡=0.625s
  • B𝑡=0.625s o 𝑡=2.875s
  • C𝑡=2.5s
  • D𝑡=1.25s o 𝑡=5.75s

P8:

Se proyectó un cuerpo de 1 kg de masa a 2 m/s hacia arriba según la línea de mayor pendiente de un plano liso inclinado con respecto a la horizontal en un ángulo cuyo seno es 37. Toma 𝑔=9.8/ms, y determina el cambio en la energía cinética del cuerpo en los primeros 5 segundos de movimiento.

P9:

Un cuerpo de 750 g de masa fue lanzado a 450 cm/s hacia arriba, según la línea de máxima pendiente de un plano liso inclinado a 30 con la horizontal. Halla su energía cinética 4 segundos después de haber sido lanzado.

  • A8.55×10 ergs
  • B1.441×10 ergs
  • C2.178×10 ergs
  • D1.71×10 ergs
  • E7.594×10 ergs

P10:

Un tren de 56 toneladas se desplazaba en una sección recta y horizontal de la vía . La resistencia al movimiento del tren era proporcional al cuadrado de su velocidad. Dado que la fuerza generada por el motor del tren era de 700 kgf, y la resistencia a su movimiento era de 8 kgf por cada tonelada de su masa cuando su velocidad era de 57.6 km/h, determina la energía cinética máxima del tren.

  • A1.45×10 joules
  • B7.17×10 joules
  • C1.45×10 joules
  • D1.12×10 joules
  • E2.24×10 joules

P11:

Un cuerpo se desplaza con velocidad vij=(250250)/cms, siendo i y j dos vectores unitarios y perpendiculares. Dado que el cuerpo tiene una energía cinética de 4.8 joules, halla la masa del cuerpo.

P12:

Un cuerpo de 1 kg de masa se mueve en línea recta. A los 𝑡 segundos, donde 𝑡0, el desplazamiento del cuerpo relativo a un punto fijo viene dado por se=6𝑡2𝑡m, donde e es un vector unitario fijo. Calcula la energía cinética del cuerpo 3 segundos después de comenzar a moverse.

P13:

Un cuerpo de 3 kg de masa se mueve por un plano. A los 𝑡 segundos, donde 𝑡0, el vector posición del cuerpo relativo a un punto fijo está dado por re=𝑎𝑡+6𝑡+2m, donde e es un vector unitario fijo. Sabiendo que a los 𝑡=3s la energía cinética del cuerpo es 54 julios, halla todos los valores posibles de 𝑎.

  • A𝑎=4 o 𝑎=0
  • B𝑎=1
  • C𝑎=2 o 𝑎=0
  • D𝑎=2

P14:

Un cuerpo de 2 kg de masa se mueve bajo la acción de tres fuerzas: Fij=(8+2)N, Fij=(10+4)N y Fij=(210)N, donde i y j son dos vectores unitarios perpendiculares. A los 𝑡 segundos, donde 𝑡0, la posición del cuerpo con respecto a un punto fijo viene dada por sij=𝑎𝑡𝑏𝑡𝑡m. Calcula la energía cinética del cuerpo a los 2 segundos de que las fuerzas comenzaran a actuar.

P15:

Una pelota de 100 g cayó al suelo verticalmente desde una altura de 7 m. La pelota impactó el suelo en un rodal horizontal y rebotó verticalmente hacia arriba. La pérdida de energía cinética como consecuencia del choque fue de 1.568 joules. Determina la altura máxima que la pelota alcanzó después de rebotar. Usa una aceleración debida a la gravedad de 𝑔=9.8/ms.

P16:

Un objeto de 500 g de masa cayó en vertical desde una altura de 17.6 m sobre el suelo. Calcula su energía cinética justo antes de chocar contra el suelo. Usa la aceleración de la gravedad 𝑔=9.8/ms.

P17:

Una esfera de 850 g de masa cayó en vertical desde una altura de 5.2 m en una sección horizontal del suelo. Rebotó en vertical hacia arriba. Sabiendo que la aceleración debida a la gravedad es de 9.8 m/s2 y que la pérdida de energía cinética de la esfera como resultado de la colisión fue de 2.54 J, determina la máxima altura que alcanzó la esfera tras el impacto.

P18:

Una esfera 𝐴 de 1.5 kg de masa se movía a 10.4 m/s por un plano horizontal. Chocó contra otra esfera 𝐵 de 2 kg de masa que había estado en reposo en el mismo plano. Sabiendo que la razón entre sus velocidades respectivas tras la colisión era 56, calcula la pérdida en la energía cinética como resultado del impacto.

P19:

Un objeto reposaba en un plano horizontal. Una fuerza horizontal actuó sobre el objeto hasta que su cantidad de movimiento fue igual a 88‎ ‎200 dyn⋅s y su energía cinética igual a 20‎ ‎250 gf⋅cm. En ese momento, la fuerza dejó de actuar, pero el cuerpo todavía recorrió una distancia de 18 m antes de detenerse. Halla la masa del objeto y la resistencia 𝑅 del plano a su movimiento asumiendo que era constante. Usa 𝑔=9.8/ms

  • A𝑚=196g, 𝑅=11025dinas
  • B𝑚=392g, 𝑅=44100dinas
  • C𝑚=196g, 𝑅=22050dinas
  • D𝑚=392g, 𝑅=22050dinas

P20:

Una partícula de 225 g de masa comenzó a moverse desde lo alto de un plano sin rozamiento e inclinado con la horizontal en un ángulo de seno 13. Sabiendo que el plano tenía una longitud de 48 m, calcula la energía cinética de la partícula cuando alcanzó la base del plano. Usa 𝑔=9.8/ms.

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