Ejercicios tema 6: Energía

1. El motor de un coche deportivo lleva la indicación de 300 CV.
a) Expresa su potencia en vatios y kilovatios.
b) ¿Qué trabajo realiza al funcionar durante 10 minutos?
c) ¿Cuánto tiempo tardará en consumir 1000.000.000 J?
       Sol: a) 220500 W; 220,5 kW ; b) 132000000 J ; c) 598,64 s
2. Un saltador de pértiga de 70 kg alcanza una velocidad máxima de 10 m/s. Suponiendo que la pértiga permita transformar toda la energía cinética en potencial.
a) ¿Hasta qué altura podrá elevarse?
b) ¿Cuál es su energía al caer en la colchoneta?
c) ¿Y su velocidad?

3. Calcula el trabajo que se realiza cuando se tira con una fuerza constante de 10 N sobre una maleta para desplazarla horizontalmente 3 m cuando el ángulo entre la fuerza y el desplazamiento tiene los valores:
a) 0º
b) 45º
     Sol: a) 30 J ; b) 21,21 J
4) Un cochecito tiene una masa de 750 g y tiramos de él con una fuerza de 5 N. Conseguimos que se desplace 80 cm. El coeficiente de rozamiento entre el cohe y el plano es 0,4. Calcular:
a) El trabajo que realiza la fuerza F.
b) El trabajo que realizan las fuerzas  P y N.
c)  El trabajo que realiza la fuerza de rozamiento.
d) El trabajo total que se realiza sobre el cochecito.
     Sol: a) 4 J; b) Nulo; c) -2,352 J ; d) 1,648J
5) Calcula la energía potencial gravitatoria que posee un salto de agua que embalsa 20 millones de metros cúbicos de agua a 150 metros de altura. Expresa el resultado en julios y en kWh.
      Sol:  29400000000 J ; 8166,6 kWh
6) Un barco remolcador arrastra un yate con una fuerza constante de 1120000 N a lo largo de 1,6 Km. Si la enegía consumida por el motor del remolcador es de 2800000000 J, ¿cuál es su rendimiento?
      Sol: 64 %
7) El motor de una motocicleta tiene un rendimiento de 0,78. Si la potencia consumida por el motor es de 30  kW, determina el desplazamiento de la motocicleta en un tiempo de 5 minutos sabiendo que el motor ejerce una fuerza media de 2000 N.
      Sol: 3510 m
8) Un ascensor eleva una carga de 300 kg hasta una altura de cinco pisos en un tiempo de 12 segundos. La altura de cada piso es de 3 metros. Si la potencia consumida por el motor es de 4900 W, determina su rendimiento.
      Sol: 75%
9) Pon dos ejemplos de movimientos en los que se conserve la energía mecánica y señala los puntos de máxima Ec y máxima Ep.

10) Describe los cambios que experimentan la energía potencial y la energía cinética de un atleta en un salto de pértiga.

Ejercicios tema 4: Fuerza y presión en los fluidos

1. Calcula el empuje, la densidad y el volumen de un cuerpo sabiendo que su peso en el aire es de 7 N, y sumergido en el agua 5,5 N.

2. En un barómetro de mercurio, la diferencia de altura entre las dos ramas es de 720 milímetros.
a)¿ Cuál es la presión atmosférica en Pa?
b) Exprésala en atmósfera y en milibares.

3. Calcula el empuje que experimenta una canica de acero de 5cm3 (d=7,85 g/cm3) en los siguientes líquidos:
a) En el agua de una piscina. (d=1000 kg/m3)
b) En el agua del mar. (d= 1020 kg/m3)
c) En un recipiente con aceite. (d = 800 kg/m3)

4. Nos lanzamos a una piscina con un balón de baloncesto de 1,3 Kg de masa y 10 litros de volumen, y lo sumergimos por completo. Al liberarlo, el balón asciende a la superficie y queda flotando. Calcula:
a) La fuerza resultante que actúa sobre el balón cuando lo soltamos.
b) El pocentaje del volumen del balón que sobresale del agua cuando alcanza el equilibrio.

5. Un submarino está preparado para sumergirse en el mar a 400 metros de profundidad. ¿ Qué profundidad podría alcanzar si se encontrara en un lago de agua dulce?

6. Unas tijeras se hundirían rápidamente en un recipiente lleno de agua. Explica que ocurriría si el recipiente se llenara de mercurio.