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Física, 2º Bachillerato. Problemas resueltos

 

Principio de conservación de la energía mecánica (en superficie)

 

 

 

 

 

Problema 1.

Un bloque de 2 kg está situado en el extremo de un muelle, de constante elástica 500 N·m-1, comprimido 20 cm. Al liberar el muelle el bloque se desplaza por un plano horizontal y, tras recorrer una distancia de 1 m, asciende por un plano inclinado 30º con la horizontal. Solo existe rozamiento en el tramo de 1 metro recorrido en horizontal desde que el cuerpo se suelta del muelle. En este tramo el coeficiente de rozamiento vale 0,1.

a) Calcule la distancia recorrida por el bloque sobre el plano inclinado si el coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el plano horizontal es 0,1 (no hay rozamiento en el tramo inclinado, tampoco en los 20 cm.

b) Razone cuándo será máxima la energía cinética.

Solución (paso a paso)           Solución (completa)

 
     
 

Problema 2.

Desde una altura n = 0,2 m se deja caer un objeto de masa m = 1 kg, inicialmente en reposo, sobre un muelle de constante elástica 800 N·m-1. Calcúlese la magnitud de la deformación que experimenta el muelle.

Solución (paso a paso)           Solución (completa)

 
 

Problema 3.

Desde una altura de 50 m se deja caer un cuerpo de 500 g. Si al llegar al suelo penetra en este una distancia de 8 cm, calcula la resistencia media que ha ofrecido el suelo. ¿En qué se ha empleado la energía mecánica que poseía el cuerpo? Se desprecia la resistencia del aire.

Solución

 
 

Problema 4.

En lo alto de un plano de 2 m de altura y 30º de inclinación se coloca una masa de 0,5 kg. Al final del plano se encuentra un aro circular como indica la figura. En todo el recorrido no existe rozamiento. Calcula:
a) La velocidad de la masa en los puntos A, B y C.
b) ¿Desde qué altura sobre el plano se debe dejar caer la masa para que al llegar a C no ejerza ninguna fuerza sobre el aro?

Solución