Trabajo y Energía

1.- Un cuerpo se lanza hacia arriba por un plano inclinado de 30º, con una velocidad inicial de 10 m s-1.
a) Explique cualitativamente cómo varían las energías cinética, potencial y mecánica del cuerpo durante la subida.
b) ¿Cómo varía la longitud recorrida si se duplica la velocidad inicial? ¿Y si se duplica el ángulo del plano? (g = 10 m s-2)

2.- Un bloque de 5 kg desliza con velocidad constante por una superficie horizontal mientras se le aplica una fuerza de 10 N, paralela a la superficie.
a) Dibuje en un esquema todas las fuerzas que actúan sobre el bloque y explique el balance trabajo energía en un desplazamiento del bloque de 0,5 m.
b) Dibuje en otro esquema las fuerzas que actuarían sobre el bloque si la fuerza que se le aplica fuera de 30 N en una dirección que forma 60º con la horizontal, e indicar el valor de cada fuerza. Calcule la variación de energía cinética del bloque en un desplazamiento de 0,5 m.
g = 10 m s-2

3.- Un bloque de 2 kg se lanza hacia arriba, por una rampa rugosa ( = 0,2) que forma un ángulo de 30º con la horizontal, con una velocidad de 6 m s-1 . Tras su ascenso por la rampa, el bloque desciende y llega al punto de partida con una velocidad de 4,2 m s-1.
a) Dibuje un esquema de las fuerzas que actúan sobre el bloque cuando asciende por la rampa y, en otro esquema, las que actúan cuando desciende e indicar el valor de cada fuerza. ¿se verifica el principio de conservación de la energía mecánica en el proceso descrito? Razone la respuesta.
b) Calcule el trabajo de la fuerza de rozamiento en el ascenso del bloque y comente el signo del resultado obtenido.
g = 10 m s-2

4.- Un trineo de 100 kg parte del reposo y desliza hacia abajo por la ladera de una colina de 30º de inclinación respecto a la horizontal.
a) Haga un análisis energético del desplazamiento del trineo suponiendo que no existe rozamiento y Determine, para un desplazamiento de 20 m, la variación de sus energías cinética, potencial y mecánica, así como el trabajo realizado por el campo gravitatorio terrestre.
b) Explique, sin necesidad de cálculos, cuáles de los resultados del apartado a) se modificarían y cuales no, si existiera rozamiento.
g = 10 m s-1

5.- Un bloque de 10 kg desliza hacia abajo por un plano inclinado 30º sobre la horizontal y de longitud 2 m. El bloque parte del reposo y experimenta una fuerza de rozamiento con el plano de 15 N.
a) Analice las variaciones de energía que tienen lugar durante el descenso del bloque.
b) Calcule la velocidad del bloque al llegar al extremo inferior del plano inclinado.
g = 10 m s-2

6.- Por un plano inclinado 30º respecto a la horizontal asciende, con velocidad constante, un bloque de 100 kg por acción de una fuerza paralela a dicho plano. El coeficiente de rozamiento entre el bloque y el plano es 0,2.