Test: ENERGÍA, TRABAJO Y POTENCIA (energía


ENERGÍA, TRABAJO Y POTENCIA Versión en línea Relación entre los conceptos de energía, trabajo y potencia, aplicación de conceptos y de ecuaciones por Edward Mora Ospina 1 Desde un mismo punto, se lanzan verticalmente hacia arriba dos cuerpos de distinta masa, los cuales alcanzan la misma altura. Se afirma que, en el instante en que fueron lanzados, I) Tenían igual energía mecánica total. II) Tenían igual velocidad. III) Tenían diferente energía cinética. a Sólo I. b Sólo II c Sólo III d I y III 2 Una persona levanta desde el suelo con rapidez constante un objeto de 20 kilogramos hasta una altura de 1,5 metros, según lo indica el esquema, y demorando 3 segundos en realizar la tarea. ¿Qué potencia desarrolló la fuerza que aplicó la persona? a 50 watt b 150 watt c 100 watt d 300 watt 3 Una grúa levanta desde el suelo una carga de 200 kilogramos hasta una altura de 15 metros, según lo indica el esquema. Si la potencia desarrollada por el motor de la grúa en esta operación fue de 3.000 watt, ¿cuánto demoró la grúa en realizar la operación? a 5 segundos. b 10 segundos. c 15 segundos. d 20 segundos. 4 Un cuerpo parte sin velocidad inicial, de la parte superior de un plano inclinado que no presenta rozamiento de fricción con el cuerpo. a b c d 5 Se deja caer un cuerpo desde una altura H. Despreciando la fricción y tomando como nivel cero de referencia el piso, la gráfica de energía potencial gravitacional del cuerpo (Ug) en función de la altura h, es la indicada en la figura a A b B c C d D 6 El Sol emite energía a razón de 1026 julios por segundo. Teniendo en cuenta que la energía radiada por el Sol proviene de la conversión de masa en energía y la conocida ecuación de Einstein la cual establece que E = mc2, donde c es la velocidad de la luz (3x108m/s), se concluye que el Sol pierde cada segundo una masa, en kilogramos, igual a: a b c d 7 Cuando la fuerza aplicada no es paralela al desplazamiento, la ecuacion que se usa para el trabajo es: a W = F d b W = F d Cosϴ c W = F d Senϴ d W = -F d 8 Cuando actúa la fuerza de fricción en un sistema, el trabajo que realiza esta fuerza es negativo, lo que quiere decir que: a El trabajo es negativo, porque el sistema se esta frenando hasta detenerse por completo b El trabajo es negativo porque mientras que el cuerpo se desplaza en un sentido positivo la fuerza que lo hace mover va en sentido negativo c El trabajo es negativo, porque la fuerza de fricción se opone al movimiento del sistema pero no lo frena, solo le resta movilidad d El trabajo es negativo, porque la ferza de fricción detiene el sistema y le proporciona reversa 9 Calcular en joules la energía cinética traslacional que lleva una bala de 8 gramos si su velocidad es de 400 m/seg. a 640 Joules b 460 Joules c 406 Joules d 604 Joules 10 Cuando un cuerpo está en movimiento posee energía cinética ya que al chocar contra otro puede moverlo y, por lo tanto, producir un trabajo. Para que un cuerpo adquiera energía cinética o de movimiento, es decir, para ponerlo en movimiento, es necesario aplicarle una fuerza. Cuanto mayor sea el tiempo que esté actuando dicha fuerza, mayor será la velocidad del cuerpo y, por lo tanto, su energía cinética será también mayor. Es decir que la relación de proporcionalidad entre la fuerza aplicada y el tiempo de aplicación es: a Directamente proporcional, ya que a mayor tiempo de aplicación de la fuerza, menor energía cinética adquirida b Inversamente proporcional, ya que a mayor tiempo de aplicación de la fuerza, mayor energía cinética adquirida c Directamente proporcional, ya que a mayor tiempo de aplicación de la fuerza, mayor energía cinética adquirida d Inversamente proporcional, ya que a menor tiempo de aplicación de la fuerza, menor energía cinética adquirida Explicación 1 http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/fis/trabener.pdf 2 http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/fis/trabener.pdf 3 http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/fis/trabener.pdf 4 http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/fis/trabener.pdf 5 http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/fis/trabener.pdf 7 http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/fis/trabener.pdf 8 http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/fis/trabener.pdf 9 http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/fis/trabener.pdf 10 http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/fis/trabener.pdf

1

Desde un mismo punto, se lanzan verticalmente hacia arriba dos cuerpos de distinta masa, los cuales alcanzan la misma altura. Se afirma que, en el instante en que fueron lanzados, I) Tenían igual energía mecánica total. II) Tenían igual velocidad. III) Tenían diferente energía cinética.

a

Sólo I.

b

Sólo II

c

Sólo III

d

I y III

2

Una persona levanta desde el suelo con rapidez constante un objeto de 20 kilogramos hasta una altura de 1,5 metros, según lo indica el esquema, y demorando 3 segundos en realizar la tarea. ¿Qué potencia desarrolló la fuerza que aplicó la persona?

a

50 watt

b

150 watt

c

100 watt

d

300 watt

3

Una grúa levanta desde el suelo una carga de 200 kilogramos hasta una altura de 15 metros, según lo indica el esquema. Si la potencia desarrollada por el motor de la grúa en esta operación fue de 3.000 watt, ¿cuánto demoró la grúa en realizar la operación?

a

5 segundos.

b

10 segundos.

c

15 segundos.

d

20 segundos.

4

Un cuerpo parte sin velocidad inicial, de la parte superior de un plano inclinado que no presenta rozamiento de fricción con el cuerpo.

a

b

c

d

5

Se deja caer un cuerpo desde una altura H. Despreciando la fricción y tomando como nivel cero de referencia el piso, la gráfica de energía potencial gravitacional del cuerpo (Ug) en función de la altura h, es la indicada en la figura

a

A

b

B

c

C

d

D

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El Sol emite energía a razón de 1026 julios por segundo. Teniendo en cuenta que la energía radiada por el Sol proviene de la conversión de masa en energía y la conocida ecuación de Einstein la cual establece que E = mc2, donde c es la velocidad de la luz (3x108m/s), se concluye que el Sol pierde cada segundo una masa, en kilogramos, igual a:

a

b

c

d

7

Cuando la fuerza aplicada no es paralela al desplazamiento, la ecuacion que se usa para el trabajo es:

a

W = F d

b

W = F d Cosϴ

c

W = F d Senϴ

d

W = -F d

8

Cuando actúa la fuerza de fricción en un sistema, el trabajo que realiza esta fuerza es negativo, lo que quiere decir que:

a

El trabajo es negativo, porque el sistema se esta frenando hasta detenerse por completo

b

El trabajo es negativo porque mientras que el cuerpo se desplaza en un sentido positivo la fuerza que lo hace mover va en sentido negativo

c

El trabajo es negativo, porque la fuerza de fricción se opone al movimiento del sistema pero no lo frena, solo le resta movilidad

d

El trabajo es negativo, porque la ferza de fricción detiene el sistema y le proporciona reversa

9

Calcular en joules la energía cinética traslacional que lleva una bala de 8 gramos si su velocidad es de 400 m/seg.

a

640 Joules

b

460 Joules

c

406 Joules

d

604 Joules

10

Cuando un cuerpo está en movimiento posee energía cinética ya que al chocar contra otro puede moverlo y, por lo tanto, producir un trabajo. Para que un cuerpo adquiera energía cinética o de movimiento, es decir, para ponerlo en movimiento, es necesario aplicarle una fuerza. Cuanto mayor sea el tiempo que esté actuando dicha fuerza, mayor será la velocidad del cuerpo y, por lo tanto, su energía cinética será también mayor. Es decir que la relación de proporcionalidad entre la fuerza aplicada y el tiempo de aplicación es:

a

Directamente proporcional, ya que a mayor tiempo de aplicación de la fuerza, menor energía cinética adquirida

b

Inversamente proporcional, ya que a mayor tiempo de aplicación de la fuerza, mayor energía cinética adquirida

c

Directamente proporcional, ya que a mayor tiempo de aplicación de la fuerza, mayor energía cinética adquirida

d

Inversamente proporcional, ya que a menor tiempo de aplicación de la fuerza, menor energía cinética adquirida