ENERGÍA, TRABAJO Y CALOR - ejercicios

1. Razona si se realiza trabajo o no en los siguientes casos:

a) Un alumno sostiene una mochila de 10 kg por encima de su cabeza durante un minuto.

b) Una alumna sube la mochila de 10 kg de peso, del suelo a la mesa.

c) Otra chica lleva la mochila a la espalda de camino a casa.

2. calcula el trabajo realizado para arrastrar un carro, si se realiza una fuerza de 3000 N a lo largo de 200 m.

3. Un saco de ladrillos de 200 kg tiene que ser elevado al tercer piso de una obra en construcción (10 m). Un obrero realiza el trabajo en 20 minutos mientras que una grúa lo realiza en 2 s. ¿Qué trabajo realiza el obrero? ¿Y la grúa?

4. Calcula la potencia de la grúa y del obrero del ejercicio anterior. Exprésalo en el S.I. y en C.V.

5. Un motor de 16 CV eleva una carga de 500 kg a 50 m de altura en 25 s. Calcula la potencia desarrollada. Sol 9.800 W

6. Un coche de fórmula 1 que tiene una masa de 800 kg, circula por una recta a 300 km/h. Calcula su energía cinética.

7. Halla la energía potencial y la energía cinética de un avión de 60 toneladas que vuela a 8000 m de altura a una velocidad de 1000 km/h. Calcula su energía mecánica.

8. Desde una altura de 200 m se deja caer una piedra de 5 kg. a) ¿Con qué velocidad llega al suelo? b) ¿Cuánto valdrá la energía potencial en el punto más alto? c) ¿Cuánto valdrá su energía cinética al llegar al suelo? d) ¿Cuánto valdrá su velocidad en el punto medio del recorrido?. Emplear sólo consideraciones energéticas para resolver el ejercicio. Sol: 10.000 J, 63,25 m/s, 44,7 m/s

9. Se lanza un balón de 150 g verticalmente hacia arriba con una velocidad de 5 m/s. Calcula: a) su energía cinética inicial, b) la altura máxima que alcanzará, c) la energía potencial a dicha altura.

10. En la cima de una montaña rusa un coche y sus ocupantes cuya masa total es 1.000 kg, está a una altura de 40 m sobre el suelo y lleva una velocidad de 5 m/s. ¿Qué energía cinética tendrá el coche cuando llegue a la cima siguiente, que está a 20 m de altura? Suponemos que no hay rozamiento.

11. En una central hidroeléctrica se aprovecha la energía de un salto de agua de 25 m de altura con un caudal de 20 m³ de agua por segundo. Sólo se transforma en energía eléctrica el 40 % de la energía potencial del agua, ¿Qué potencia suministra la central? Comenta muy brevemente las interconversiones de energía que tienen lugar hasta que se produce energía eléctrica.