Hoja de actividades: El trabajo realizado por una fuerza constante

En esta hoja de actividades, vamos a practicar cómo calcular el trabajo realizado por una fuerza constante sobre una partícula que se mueve horizontal o verticalmente.

P1:

Una partícula está moviéndose en línea recta bajo la acción de una fuerza de 685 dyn que actúa en la misma dirección y sentido del movimiento. Halla el trabajo 𝑊 en ergs hecho por la fuerza a lo largo de un desplazamiento de 390 cm. Utiliza una aceleración de la gravedad de 𝑔 = 9 . 8 / m s .

  • A 𝑊 = 2 . 6 2 × 1 0 e r g
  • B 𝑊 = 1 . 7 6 e r g
  • C 𝑊 = 6 . 7 1 × 1 0 e r g
  • D 𝑊 = 2 . 6 7 × 1 0 e r g
  • E 𝑊 = 6 9 . 9 0 e r g

P2:

El dibujo muestra una fuerza 𝐹 de 2 N de intensidad y la distancia 𝑠 = 1 6 m recorrida por el cuerpo en el que actúa la fuerza. Halla el trabajo realizado por la fuerza.

  • A 32 J
  • B 1 6 3 J
  • C 8 J
  • D 1 6 J

P3:

Calcula el trabajo realizado por una fuerza de 13 N que actúa en un cuerpo que se desplaza 40 m hacia el norte si la fuerza actúa hacia el sur . Expresa la respuesta en julios.

P4:

Un cuerpo de 27 kg fue colocado en la parte más alta de un plano inclinado, que se hallaba a una altura de 4,5 m de su parte más baja. El cuerpo se deslizó por la línea de máxima pendiente del plano hasta que llegó a la parte más baja. Calcula el trabajo realizado por la fuerza de la gravedad sobre el cuerpo, usando un valor de la aceleración debida a la gravedad de 𝑔 = 9 , 8 / m s .

P5:

Un cuerpo de 5 2 kg de masa estaba situado en un plano que formaba un ángulo de 3 0 con la horizontal. Una fuerza de 2 5 2 N de módulo actuó en el cuerpo haciendo que este ascendiera 4 m en el plano. La línea de acción de la fuerza formaba un ángulo de 3 0 con la línea de máxima pendiente del plano y estaba contenida en el plano vertical determinado por esta línea. Calcula el trabajo 𝑊 realizado por la fuerza a lo largo de este trayecto y el trabajo 𝑊 realizado por la fuerza de la gravedad. Usa 𝑔 = 9 , 8 / m s .

  • A 𝑊 = 5 0 6 J , 𝑊 = 9 8 6 J
  • B 𝑊 = 5 0 2 J , 𝑊 = 9 8 2 J
  • C 𝑊 = 5 0 6 J , 𝑊 = 9 8 2 J
  • D 𝑊 = 5 0 6 J , 𝑊 = 9 8 2 J

P6:

Un vagón de tranvía fue remolcado 15 m a lo largo de la vía y usando una cuerda que hacía un ángulo de 2 1 con los rieles. Dado que la tensión de la cuerda era de 193 kp, halla el trabajo realizado por la tensión de la cuerda en julios. Usa una aceleración gravitatoria 𝑔 = 9 , 8 / m s .

P7:

Un padre comenzó a empujar la silla de paseo de su bebé a lo largo de una calle horizontal, aplicándole una fuerza de 7 kp. La fuerza apuntaba hacia abajo formando un ángulo de 6 0 con respecto a la horizontal. Si la masa combinada de la silla de paseo y del bebé era de 22,5 kg, y la resistencia a su movimiento era de 3,45 kp, determina el trabajo realizado por la resultante de las fuerzas en el primer minuto . Usa como aceleración de la gravedad 𝑔 = 9 , 8 / m s .

P8:

Una partícula se movió 100 cm hacia arriba según la línea de mayor pendiente de un plano inclinado en un ángulo de 1 5 con relación a la horizontal. Sabiendo que la partícula se movía bajo la acción de una fuerza de 20 N cuya línea de acción estaba inclinada hacia arriba 4 0 con respecto a la horizontal, halla el trabajo hecho por esta fuerza.

P9:

Un hombre caminaba por un camino inclinado un ángulo de 2 7 con respecto a la horizontal. Avanzó 188 metros en una dirección y luego regresó a donde había comenzado. Sabiendo que la resistencia a su movimiento era una fuerza constante de 3 kp, y que la aceleración debida a la gravedad es 𝑔 = 9 , 8 / m s , determina el trabajo 𝑊 realizado por la resistencia durante toda la caminata.

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