INSTITUTO INDUSTRIAL LUIS A. HUERGO Departamento de Física 1) A un cuerpo apoyado en un plano horizontal se le aplica una fuerza constante de 200 N cuya
recta de acción forma un ángulo de 30° con el plano. Como consecuencia el cuerpo se desliza con una aceleración de 0,3 m/s2. Teniendo en cuenta que el cuerpo estaba inicialmente en reposo, que el rozamiento es despreciable y que la fuerza estuvo aplicada 10 s. Calcule: a) Trabajo realizado por la fuerza. b) Masa del cuerpo. 2) Un niño de masa 20 Kg asciende a un tobogán de 5 m de largo e inclinación 25°. El niño se
desliza por el tobogán hasta la base, si el coeficiente de rozamiento es 0,3; calcule: a) El peso del niño. b) El trabajo de la fuerza peso. c) El trabajo de la fuerza que produce el deslizamiento del niño a lo largo del plano inclinado. d) La velocidad con que el niño llega a la base del plano inclinado. e) La energía mecánica en la base del plano inclinado. 3) A un cuerpo de peso 20 Kgf, inicialmente en reposo, se le aplica una fuerza constante que
forma con el plano horizontal un ángulo de 60°, adquiriendo una aceleración de 1 m/s2. Calcular: a) Módulo de la fuerza. b) El trabajo realizado por la fuerza al recorrer un camino de 10 m 4) Un cuerpo de masa 15 Kg cae libremente desde una altura de 5 m. Calcular: a) La energía cinética del cuerpo cuando toca el suelo. b) La energía mecánica cuando se encuentra a la mitad de la altura inicial. 5) Se lanza una piedra verticalmente hacia arriba con una velocidad de 25 m/s. Calcular la altura máxima que alcanza la piedra utilizando el concepto de energía mecánica. 6) Un objeto que pesa 1 N se desliza desde la cima de un plano inclinado. Desde que altura se dejó caer si llega al piso con una velocidad de 15 m/s?
7) El carrito de una montaña rusa se encuentra a una altura de 40 m y se mueve con una velocidad de 5m/s (Se desprecia el rozamiento). Calcular: a) La velocidad en el punto M. b) La altura que tiene en el punto N, si la velocidad que tiene en ese punto es 20 m/s.
N
M
8) Un calorímetro de Latón pesa junto con el agitador del mismo material 200 gf. Se introducen en él 500 gr de agua a 20 °C. Un trozo de plomo que pesa 250 gf se lleva a 100 °C y se sumerge en el agua del calorímetro. Si la temperatura final de equilibrio es de 21,3°C. ¿Qué valor obtenemos para el calor específico del plomo? (Ce latón 0,094 cal / g °C)
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9) En un calorímetro de mezclas, cuyo equivalente en agua es 75 g, se colocan 400 g de agua a una temperatura inicial de 15,2°C. Calcular la temperatura de equilibrio si se vierten en el agua 1200 gr de granallas de zinc a 100 °C. ? (Ce zinc = 0,092 cal / g °C) 10) Un trozo de hierro de 125 gr se calienta en un recipiente con agua a 65,3 . Luego, rápidamente, se coloca en un calorímetro que contiene 180 gr de agua a 22°C. La temperatura se estaciona en 25,3°C. ¿Cuál es el calor específico del hierro? El equivalente en agua del calorímetro es 25 g. 11) Qué cantidad de calor hay que quitarle a 750 g de vapor para obtener hielo a – 3 °C? Calor de fusión = 80 cal / g Calor de vaporización = 540 cal / g Ce hielo = 0,5 cal / g °C 12) Una barra de hierro mide 1 m a 0 °C. Se la calienta y se la vuelve a medir. El nuevo largo es de 1,01 m. ¿A qué temperatura se llevó la barra? ( λ = 1,2 . 10-5 1/ °C ) 13) Una cinta de acero mide 100 m cuando la temperatura es de 20 °C. ¿Cuál será la longitud de la cinta cuando la temperatura sea: a) -10 °C b) 42 °C ( λ = 1,12 . 10-5 1/ °C) 14) Un disco de latón ( λ = 1,8 . 10-5 1/ °C ) tiene un orificio de 80 mm de diámetro en su centro a 70 °F. Si el disco se coloca en agua hirviendo, ¿Cuál será la nueva área del orificio?