Teorema de las fuerzas vivas

16.    Se lanza, desde el suelo, verticalmente hacia arriba una pelota con una velocidad inicial de 12 m/s. Calcula:

a)   La altura máxima a la que asciende.

b)   ¿Cuál será su altura cuando lleve una velocidad de 6 m/s?

c)    ¿Qué velocidad llevará cuando se encuentre a 5 m del suelo?

17.    Un  péndulo  de 1,6 m de longitud y de 100 g de masa, se deja oscilar desde la posición A. Considerando que no hay rozamiento, calcula la velocidad del péndulo en las posiciones B, C y D. ¿Cuál es la energía cinética y cuál es la energía potencial en B y C?

18.    Dos objetos de masas 4 kg y 4,1 kg están unidos a los extremos de una cuerda que pasa por una polea exenta de rozamiento. Inicialmente los dos objetos están a la misma altura sobre el suelo y se deja evolucionar el sistema. Calcula la velocidad de cada uno de ellos cuando están separados por una distancia de 2 m.

19.    Un electrón, con velocidad inicial de 3·10⁵ m/s dirigida en el sentido positivo del eje X, es sometido a una fuerza de N dirigida en el sentido negativo del eje Y:

a)   Expresa la velocidad del electrón en función del tiempo.

b) Calcula su energía cinética y la variación de su energía potencial un segundo después de ser sometido a la fuerza.

20.    Sobre  un  cuerpo  de  200 g  que  sigue  un movimiento rectilíneo uniforme con una velocidad de 36 km/h comienza a actuar una fuerza constante de 6 N en la dirección y sentido del movimiento. Calcula, mediante el teorema de las fuerzas vivas y con las leyes de la dinámica, la velocidad final del cuero tras recorrer 8 m.

21.    Un  pequeño  bloque de 60 g de masa gira sobre una mesa horizontal, sujeto al extremo de una cuerda de 40 cm de longitud fija por el otro extremo. En un minuto, el bloque pasa de girar dos vueltas cada segundo a media vuelta cada segundo. Calcula:

a)   La disminución de energía cinética del bloque durante ese tiempo.

b)   El trabajo realizado por el peso, por la tensión de la cuerda y por la fuerza de rozamiento.

22.    Se deja caer un cuerpo desde una altura de 20 m. Calcula el trabajo que realiza la fuerza total que actúa sobre el cuerpo y, a partir de él, obtén la velocidad final del cuerpo. ¿Coincide con la que se calcula mediante las ecuaciones de la cinética?

23.    Un automóvil de 1300 kg se mueve con una velocidad de 100 km/h. Calcula:

a)   El trabajo que realizan los frenos para detenerlo completamente.

b)   Si se ha detenido después de recorrer 80 m, ¿cuál es la fuerza que han hecho los frenos?