todos los problemas de fisica completado

8/18/2019 Todos Los Problemas de Fisica Completado

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Vectores



Desplazamiento, tiempo y velocidad media

2.2. En un experimento, se sacó a una pardela (un ave marina) de su nido, se lellevo a 5150 km de distancia y luego fue liberada. El ave regreso a su nido 1.5d!as despu"s de #aberse soltado. $i el origen es el nido y extendemos el e%e 1 x al

punto de liberación, .cual fue la velocidad media del ave en m&s a) en el vuelo deregreso' b) . desde ue se sacó del nido #asta ue regreso'

2.3. Viaje a casa. $uponga ue usted normalmente conduce por la *utopista ueva de $an +iego y os -ngeles con una rapide media de 105 km/# (5 m/#) y elvia%e le toma # y 0 min. $in embargo, un 2iernes por la tarde el tr3fico le obliga

a conducir la misma distancia con una rapide media de solo 40 km /# ( mi/#).6uanto tiempo mas tardara el via%e'



2.4. De pilar a poste. 7artiendo de un pilar, usted corre 00 m al este (la dirección1 x ) con rapide media de 5.0 m/s, luego 80 m al oeste con rapide media de .0m/s #asta un poste. 6alcule a) su rapide media del pilar al poste y b) suvelocidad media del pilar al poste.

2.5. +os corredores parten simult3neamente del mismo punto de una pista circular de 00 m y corren en direcciones opuestas. 9no corre con una rapide constantede .0 m/s, y el otro, con rapide constante de 5.50 m/s. .6uando se encuentrenprimero' a) .cuanto tiempo #abr3n estado corriendo', y b) .ue distancia desde elpunto de salida #abr3 cubierto cada uno'



2.6. $uponga ue los dos corredores del e%ercicio .5 salen al mismotiempo del mismo lugar, pero a#ora corren en la misma direccion.a) .6uando el mas rapido alcanara primero al mas lento y ue distanciadesde el punto de partida #abra cubierto cada uno' b) .6uando elmas rapido alcanara al mas lento por segunda ve, y ue distancia

#abran cubierto en ese instante desde el punto de salida'

2.7. Estudio de los terremotos. os terremotos producen varios tiposde ondas de c#oue. as mas conocidas son las ondas 7 (7 por

primaria o presion) y las ondas $ ($ por secundaria o esfuerzo cortante).En la cortea terrestre, las ondas 7 via%an a aproximadamente.5 km/s, en tanto ue las ondas $ se desplaan a aproximadamente.5 km/s. as rapideces reales varian segun el tipo de material por el ue via%en. El tiempo de propagacion, entre la llegada de estas dosclases de onda a una estacion de monitoreo sismico, le indica a losgeologos a ue distancia ocurrio el terremoto. $i el tiempo de propagaciones de s, a ue distancia de la estacion sismica sucedio elterremoto'



2.8. 9n :onda 6ivic via%a en l!nea recta en carretera. $u distancia x de un letrero de alto esta dada en función del tiempo t por la ecuación

x (t ) 5 at bt , donde a 5 1.50 m/s y b 5 0.0500 m/s. 6alculela velocidad media del auto para los intervalos a) t 5 0 a t 5 .00 s;b) t 5 0 a t 5 .0 s; c ) t 5 .00 s a t 5 .00 s.



Velocidad instantnea

2.!. 9n automovil esta parado ante un semaforo. +espues via%a en linearecta y su distancia con respecto al semaforo esta dada por x (t ) 5bt ct , donde b 5 .0 m/s y c 5 0.10 m/s. a) 6alcule la velocidadmedia del auto entre el intervalo t 5 0 a t 5 10.0 s. b) 6alcule lavelocidad instantanea del auto en t 5 0; t 5 5.0 s; t 5 10.0 s. c ) .6uantotiempo despues de arrancar el auto vuelve a estar parado'

2."#. 9na profesora de fisica sale de su casa y camina por la acera #aciael campus. * los 5 min, comiena a llover y ella regresa a casa. $udistancia con respecto a su casa en funcion del tiempo se muestra en lafigura .. .En cual punto rotulado su velocidad es a) cero, b) constantey positiva, c ) constante y negativa, d ) de magnitud creciente ye) de magnitud decreciente'



$celeraci%n media e instantnea

2."5. 9na tortuga camina en l!nea recta sobre lo ue llamaremos e%e x con la dirección positiva #acia la derec#a. a ecuación de la posiciónde la tortuga en función del tiempo es x (t ) 5 50.0 cm 1 (.00 cm/s)t (0.05 cm/s)t 2. a) +etermine la velocidad inicial, posición inicialy aceleración inicial de la tortuga. b) .En ue instante t la tortuga tienevelocidad cero' c ) .6uanto tiempo despu"s de ponerse en marc#a regresala tortuga al punto de partida' d ) .En ue instantes t la tortugaesta a una distancia de 10.0 cm de su punto de partida' .<ue velocidad(=agnitud y dirección) tiene la tortuga en cada uno de esos instantes'e) +ibu%e las gr3ficas> x ?t , vx ?t y ax ?t para el intervalo de t 5 0 a t 5 0.0 s.



2."6. 9na astronauta salio de la Estacion Espacial @nternacional paraprobar un nuevo ve#iculo espacial. $u companero mide los siguientescambios de velocidad, cada uno en un intervalo de 10 s. @ndiue lamagnitud, el signo y la direccion de la aceleracion media en cada intervalo.$uponga ue la direccion positiva es a la derec#a. a) *l principio

del intervalo, la astronauta se mueve a la derec#a sobre el e%e x a15.0 m/s, y al final del intervalo se mueve a la derec#a a 5.0 m/s. b) *lprincipio se mueve a la iuierda a 5.0 m/s y al final lo #ace a la iuierdaa 15.0 m/s. c ) *l principio se mueve a la derec#a a 15.0 m/sy al final lo #ace a la iuierda a 15.0 m/s.



2."8. a velocidad de un automóvil en función del tiempo esta dadapor vx (t ) A a 1 bt , donde a A .00 m/s y b A 0.100 m/s. a) 6alcule laaceleración media entre t A 0 y t A 5.00 s. b) 6alcule la aceleracióninstant3nea en t A 0 y en t A 5.00 s. c ) +ibu%e las gr3ficas vx ?t y ax ?t exactas para el movimiento del auto entre t A 0 y t A 5.00 s.



2.2#. a posición del frente de un automóvil de pruebas controlado

7or microprocesador est3 dada por x (t ) A .14 m B (.80 m/s) t ?(0.100 m/s)t .a) Cbtenga su posición y aceleración en los instantes en ue tiene velocidad cero.b) +ibu%e las gr3ficas x ?t , vx ?t y ax ?t para el =ovimiento del frente del auto entre

t A0 y t A .00 s.



&ovimiento con aceleraci%n constante

2.2". 9n ant!lope con aceleración constante cubre la distancia de40.0 m entre dos puntos en 4.00 s. $u rapide al pasar por el segundopunto es 15.0 m/s. a) .<ue rapide tenia en el primero' b) .<ue

aceleración tiene'

2.22. a catapulta del portaaviones USS Abraham Lincoln acelera un jet de combate D&*?18 :ornet, desde el reposo #asta una rapide dedespegue de 14 mi&# en una distancia de 04 ft. $uponga aceleraciónconstante. a) 6alcule la aceleracion del avion en m/s. b) 6alcule eltiempo necesario para acelerar el avión #asta la rapide de despegue.



2.26. 'n(reso a la autopista. 9n automóvil esta parado en una rampa de accesoa una autopista esperando un #ueco en el tr3fico. El conductor acelera por larampa con aceleración constante para entrar en la autopista. El auto parte delreposo, se mueve en l!nea recta y tiene una rapide de 0 m/s (5 mi/#) al llegar al final de la rampa de 10 m de largo. a) .<ue aceleración tiene el auto'

b) .6uanto tarda el auto en salir de la rampa' c ) El trafico de la autopista semueve con rapide constante de 0 m/s. <u" distancia recorre el traficomientras el auto se mueve por la rampa'



2.23. )n lanzamiento rpido. El lanamiento mas rapido medidode una pelota de beisbol sale de la mano del pitc#er a una rapide de5.0 m/s. $i el pitc#er estuvo en contacto con la pelota una distanciade 1.50 m y produ%o aceleracion constante, a) .ue aceleracion le dio ala pelota, y b) .cuanto tiempo le tomo lanarla'

2.24. *ervicio de tenis. En el servicio de tenis mas rapido medido,la pelota sale de la raueta a 4.1 m/s. En el servicio una pelota de tenisnormalmente esta 0.0 ms en contacto con la raueta y parte delreposo. $uponga aceleracion constante. a) .6ual era la aceleracion dela pelota durante este servicio' b) .<ue distancia recorrio la pelotadurante el servicio'



2.25. +olsas de aire del autom%vil. El cuerpo #umano puede sobrevivir a un incidente de trauma por aceleracion negativa (parada repentina),si la magnitud de la aceleracion es menor ue 50 m/s. $i ustedsufre un accidente automovilistico con rapide inicial de 105 km/#(5 mi/#) y es detenido por una bolsa de aire ue se infla desde el

tablero, .en ue distancia debe ser detenido por la bolsa de aire parasobrevivir al percance'

2.26. 'n(reso a la autopista. 9n automovil esta parado en una rampade acceso a una autopista esperando un #ueco en el trafico. El conductor acelera por la rampa con aceleracion constante para entrar en laautopista. El auto parte del reposo, se mueve en linea recta y tiene unarapide de 0 m/s (5 mi/#) al llegar al final de la rampa de 10 m delargo. a).<ue aceleracion tiene el auto' b) .6uanto tarda el auto ensalir de la rampa' c ) El trafico de la autopista se mueve con rapideconstante de 0 m/s. .<ue distancia recorre el trafico mientras el autose mueve por la rampa'



2.27. anzamiento del trans-ordador espacial. En el lanamiento eltransbordador espacial pesa .5 millones de libras. *l lanarse desdeel reposo, tarda 8.00 s en alcanar los 11 km/# y al final del primer minuto, su rapide es de 110 km/#. a) .6ual es la aceleracion media(en m/s) del transbordador i) durante los primeros 8.00 s, y ii) entre

8 s y el final del primer minuto' b) $uponiendo ue la aceleracion esconstante durante cada intervalo (aunue no necesariamente la mismaen ambos intervalos), .ue distancia recorre el transbordador i) durantelos primeros 8.00s, y ii) durante el intervalo de 8.00 s a 1.00 min'



3.3"



$plicaci%n de la primera ley de e/ton0 part1culas en euili-rio

5."#. $obre una rampa muy lisa (sin fricción), un automóvil de 110 kgse mantiene en su lugar con un cable ligero, como se muestra en lafigura 5.5. El cable forma un 3ngulo de 1.0F por arriba de la superficiede la rampa, y la rampa misma se eleva a 5.0F por arriba de la#oriontal. a) +ibu%e un diagrama de cuerpo libre para el auto. b) Cbtengala tensión en el cable. c ) <u" tan fuerte empu%a la superficie



5."2. En la figura 5. el peso w es de 0.0 G. a) 6alcule la tensión enel cordón diagonal. b) 6alcule la magnitud de las fueras #oriontalesD1 y D ue deben aplicarse para mantener el sistema en la posición

@ndicada.

$plicaci%n de la se(unda ley de e/ton0 dinmica de part1culas

5."7. oue del Génesis. El 8 de septiembre de 00, la nave espacial



Génesis se estrelló en el desierto de 9ta# porue su paraca!dasno se abrió. a c3psula de 10 kg golpeó el suelo a 11 km/# y penetróen "l #asta una profundidad de 81.0 cm. a) $uponiendo ue esconstante, cu3l fue su aceleración (en unidades de m/s y en g ) duranteel c#oue' b) <u" fuera e%erció el suelo sobre la c3psula

durante el c#oue' Exprese la fuera en neHtons y como mIltiplo delpeso de la c3psula. c ) 6u3nto tiempo duró esta fuera'

uerzas de ricci%n

5.27. Dia(ramas de cuerpo li-re. os primeros dos pasos para resolver problemas de la segunda ley de GeHton consisten en elegir un



ob%eto para su an3lisis y luego dibu%ar su diagrama de cuerpo libre. :agaesto en cada una de las siguientes situaciones> a) una masa sedeslia #acia aba%o por un plano inclinado sin fricción con 3ngulo a; yb) una masa se deslia #acia arriba por un plano inclinado sin friccióncon 3ngulo a; c ) una masa se deslia #acia arriba por un plano

inclinado con fricción cin"tica con 3ngulo a.

5.28. En un experimento de laboratorio acerca de la fricción, un blouede 15 G ue descansa sobre una mesa #oriontal 3spera se %alacon un cable #oriontal. El tirón aumenta gradualmente #asta ue elbloue empiea a moverse y continIa aumentando a partir de entonces.



a figura 5.5 muestra una gr3fica de la fuera de fricción sobre este bloue enfunción del tirón. a) @dentifiue las regiones de la gr3ficadonde #ay fricción est3tica y fricción cin"tica. b) 6alcule loscoeficientes de fricción est3tica y cin"tica entre el bloue y la mesa.c ) 7or u" la gr3fica se inclina #acia arriba en la primera parte pero

luego se nivela' d ) 6ómo se ver!a la gr3fica si se colocara un ladrillode 15 G sobre el bloue, y cu3les ser!an los coeficientes de fricciónen ese caso'

5.2!. 9n traba%ador de bodega empu%a una ca%a de 11. kg de masasobre una superficie #oriontal con rapide constante de .50 m/s. Elcoeficiente de fricción cin"tica entre la ca%a y la superficie es de 0.0.a) <u" fuera #oriontal debe aplicar el traba%ador para mantener el



movimiento' b) $i se elimina esta fuera, u" distancia se desliar!ala ca%a antes de parar'

5.3#. 9na ca%a de bananas ue pesa 0.0 G descansa en una superficie#oriontal. El coeficiente de fricción est3tica entre la ca%a y la superficiees de 0.0, y el coeficiente de fricción cin"tica es de 0.0. a) $i nose aplica alguna fuera #oriontal a la ca%a en reposo, u" tan grande



es la fuera de fricción e%ercida sobre la ca%a' b) <u" magnitud tienela fuera de fricción si un mono aplica una fuera #oriontal de .0 Ga la ca%a en reposo' c ) <u" fuera #oriontal m!nima debe aplicar el mono para poner en movimiento la ca%a' d ) <u" fuera #oriontalm!nima debe aplicar el mono para ue la ca%a siga movi"ndose con

velocidad constante, una ve ue #aya comenado a moverse' e) $i elmono aplica una fuera #oriontal de 18.0 G, u" magnitud tiene lafuera de fricción y u" aceleración tiene la ca%a'

5.3". 9na ca%a de #erramientas de 5.0 kg descansa sobre un piso #oriontal.9sted e%erce sobre ella un empu%e #oriontal cada ve mayor sobre ella, y observa ue la ca%a empiea a moverse %usto cuando sufuera excede 1 G. +espu"s de lo cual, debe reducir el empu%e a



08 G para mantener la ca%a en movimiento a 5.0 cm/s constantes.a) 6u3les son los coeficientes de fricción est3tica y cin"tica entre laca%a y el piso' b) <u" empu%e debe e%ercer para darle una aceleraciónde 1.10 m/s' c ) $uponga ue usted est3 realiando el mismo experimentosobre esta ca%a, pero a#ora lo #ace en la una, donde la aceleración

debida a la gravedad es de 1. m/s. i) 6u3l ser!a la magnituddel empu%e para ue la ca%a se moviera' ii) 6u3l ser!a su aceleraciónsi mantuviera el empu%e del inciso b)'

5.32. 9na ca%a de 85 G con naran%as se empu%a por un piso #oriontal,y va fren3ndose a una raón constante de 0.J0 m/s cada segundo.a fuera de empu%e tiene una componente #oriontal de 0 G y unavertical de 5 G #acia aba%o. 6alcule el coeficiente de fricción cin"tica



entre la ca%a y el piso.

5.33. 9sted est3 ba%ando dos ca%as, una encima de la otra, por la rampaue se muestra en la figura 5.5, tirando de una cuerda paralela a lasuperficie de la rampa. *mbas ca%as se mueven %untas a rapide constantede 15.0 cm/s. El coeficiente de fricción cin"tica entre la rampa



y la ca%a inferior es 0., en tanto ue el coeficiente de fricción est3ticaentre ambas ca%as es de 0.800. a) <u" fuera deber3 e%ercer para lograr esto' b)6u3les son la magnitud y la dirección de la fuerade fricción sobre la ca%a superior'



*ecci%n 6." ra-ajo

6.3. 9n obrero empu%a #oriontalmente una ca%a de 0.0 kg una distancia de .5 men un piso plano, con velocidad constante. El coeficiente de fricción cin"tica entreel piso y la ca%a es de 0.5. a) <u" magnitud de fuera debe aplicar el obrero' b)6u3nto traba%o efectIa dic#a fuera sobre la ca%a' c ) 6u3nto traba%o efectIa lafricción sobre la ca%a' d ) 6u3nto traba%o realia la fuera normal sobre la ca%a' la gravedad' e) <u" traba%o total se efectIa sobre la ca%a'

6.4. $uponga ue el obrero del e%ercicio . empu%a #acia aba%o con un 3ngulo de08 ba%o la #oriontal. a) <u" magnitud de fuera debe aplicar el obrero paramover la ca%a con velocidad constante' b) <u" traba%o realia esta fuera sobrela ca%a si se empu%a .5 m' c ) <u" traba%o realia la fricción sobre la ca%a en estedesplaamiento' d ) 6u3nto traba%o realia la fuera normal sobre la ca%a' lagravedad' e) <u" traba%o total se efectIa sobre la ca%a'

6.5. 9n pintor de 45.0 kg sube por una escalera de .45 m ue est3 inclinadacontra una pared vertical. a escalera forma un 3ngulo de 0.08 con la pared. a)6u3nto traba%o realia la gravedad sobre el pintor' b) a respuesta al inciso a)depende de si el pintor sube a rapide constante o de si acelera #acia arriba de laescalera'



6.6. +os botes remolcadores tiran de un buue tanue averiado. 6ada uno e%erceuna fuera constante de 1.80 10 G, uno 18 al oeste del norte y el otro 18 aleste del norte, tirando del buue tanue 0.45 km al norte. <u" traba%o totalefectIan sobre el buue tanue'

6.7. +os bloues est3n conectados por un cordón muy ligero ue pasa por unapolea sin masa y sin fricción (figura .0). *l via%ar a rapide constante, el blouede 0.0 G se mueve 45.0 cm a la derec#a y el bloue de 1.0 G se mueve 45.0 cm#acia aba%o. +urante este proceso, cu3nto traba%o efectIa a) sobre el bloue de

1.0 G, i) la gravedad y ii) la tensión en el cordón' b) sobre el bloue de 0.0 G, i)la gravedad, ii) la tensión en el cordón, iii) la fricción y iv) la fuera normal' c )Cbtenga el traba%o total efectuado sobre cada bloue.



6.8. 9n carrito de supermercado cargado rueda por un estacionamiento por el ue

sopla un viento fuerte. 9sted aplica una fuera constante alcarrito mientras "ste sufre un desplaamiento 6u3ntotraba%o efectIa la fuera ue usted aplica al carrito'

6.!. 9na pelota de 0.800 kg se ata al extremo de un cordón de 1.0 m de longitudy se #ace girar en un circulo vertical. a) +urante un c!rculo completo, contando apartir de cualuier punto, calcule el traba%o total efectuado sobre la pelota por> i) latensión en el cordón; ii) la gravedad. b) Kepita el inciso a) para el movimiento a lolargo del semic!rculo ue va del c"nit al nadir de la trayectoria.



*ecci%n 6.2 Ener(1a cintica y teorema tra-ajo9ener(1a

6."#. a) 6u3ntos %oules de energ!a cin"tica tiene un automóvil de 450 kg uevia%a por una autopista comIn con rapide de 5 mi/#' b) En u" factor disminuir!a su energ!a cin"tica si el auto via%ara a la mitad de esa rapide' c ) *u" rapide (en mi/#) tendr!a ue via%ar el auto para tener la mitad de la energ!acin"tica del inciso a)'

6."". rter de meteorito. :ace aproximadamente 50,000 aLos, un meteorito seestrelló contra la Mierra cerca de lo ue actualmente es la ciudad de Dlagstaff, en

*riona. =ediciones recientes (005) estiman ue dic#o meteorito ten!a una masaaproximada de 1. x 10N8 kg (unas 150,000 toneladas) y se impactó contra elsuelo a 1 km/s. a) 6u3nta energ!a cin"tica pasó este meteorito al suelo' b)6ómo se compara esta energ!a con la energ!a liberada por una bomba nuclear de 1.0 megatones' (9na bomba de un megatón libera la misma energ!a ue unmillón de toneladas de MGM, y 1.0 ton de MGM libera .18 10J O de energ!a.)



6."2. $l(unas ener(1as cinticas amiliares. a) 6u3ntos %oules de energ!acin"tica tiene una persona de 45 kg al caminar y al correr' b) En el modelo

atómico de Po#r, el electrón del #idrógeno en estado fundamental tiene unarapide orbital de 1J0 km/s. 6u3l es su energ!a cin"tica' (6onsulte el *p"ndiceD) c ) $i usted de%a caer un peso de 1.0 kg (aproximadamente lb) desde la alturadel #ombro, cu3ntos %oules de energ!a cin"tica tendr3 cuando llegue al suelo' d )Es raonable ue un niLo de 0 kg pueda correr lo suficientemente r3pido paratener 100 O de energ!a cin"tica'

6."3. a masa de un protón es 18 veces la masa de un electrón. a) 9n protónvia%a con rapide ! . 6on u" rapide (en t"rminos de ! ) un electrón tendr!a lamisma energ!a cin"tica ue un protón' b) 9n electrón tiene energ!a cin"tica " . $iun protón tiene la misma rapide ue el electrón, cu3l es su energ!a cin"tica (ent"rminos de " )'

6."4. 9na sand!a de .80 kg se de%a caer (rapide inicial cero) desde la aotea deun edificio de 5.0 m y no sufre resistencia del aire apreciable. a) 6alcule el

traba%o realiado por la gravedad sobre la sand!a durante su desplaamientodesde la aotea #asta el suelo. b) Ousto antes de estrellarse contra el suelo,cu3les son i) la energ!a cin"tica y ii) la rapide de la sand!a' c ) 6u3l de lasrespuestas en los incisos a) y b) ser!a diferente si #ubiera resistencia del aireconsiderable'



6."5. 9se el teorema traba%o?energ!a para resolver los siguientes problemas.9sted puede utiliar las leyes de GeHton para comprobar sus respuestas. @gnorela resistencia del aire en todos los casos. a) 9na rama cae desde la parte superior de una secuoya de J5.0 m de altura, partiendo del reposo. 6on u" rapide semueve cuando llega al suelo' b) 9n volc3n expulsa una roca directamente #aciaarriba 55 m en el aire. 6on u" rapide se mov!a la roca %usto al salir delvolc3n' c ) 9na esuiadora ue se mueve a 5.00 m/s llega a una ona de nieve#oriontal 3spera grande, cuyo coeficiente de fricción cin"tica con los esu!s es de0.0. <u" tan le%os via%a ella sobre esta ona antes de detenerse' d ) $upongaue la ona 3spera del inciso c ) sólo tiene .J0 m de longitud. 6on u" rapidese mover!a la esuiadora al llegar al extremo de dic#a ona' e) En la base de unacolina congelada sin fricción ue se eleva a 5.08 sobre la #oriontal, un trineotiene una rapide de 1.0 m/s #acia la colina. * u" altura vertical sobre la basellegar3 antes de detenerse'



*ecci%n 6.4 :otencia

6.43. 6u3ntos %oules de energ!a consume una bombilla el"ctrica de 100 Hattscada #ora' 6on u" rapide tendr!a ue correr una persona de 40 kg para tener esa cantidad de energ!a cin"tica'

6.44. El consumo total de energ!a el"ctrica en Estados 9nidos es del orden de 1.0 101J O por aLo. a) 6u3l es la tasa media de consumo de energ!a el"ctrica enHatts' b) $i la población de ese pa!s es de 00 millones de personas, determine latasa media de consumo de energ!a el"ctrica por persona. c ) El $ol transfiere

energ!a a la Mierra por radiación a raón de 1.0 kQ por m de superficie,aproximadamente. $i esta energ!a pudiera recolectarse y convertirse en energ!ael"ctrica con eficiencia del 0R, u" 3rea (en km) se reuerir!a para recolectar la energ!a el"ctrica gastada por Estados 9nidos'

6.45. &a(netoestrella. El 4 de diciembre de 00 los astrónomos observaron eldestello de lu m3s grande %am3s registrada, proveniente de afuera del $istema$olar. 7roven!a de la estrella de neutrones altamente magn"tica $SK 180?0(una magnetoestrella). +urante 0.0 s, dic#a estrella liberó tanta energ!a comonuestro $ol liberó durante 50,000 aLos. $i # es la salida de potencia media de

nuestro $ol, cu3l era la salida de potencia media (en t"rminos de # ) de estamagnetoestrella'



6.46. 9na piedra de 0.0 kg se deslia por una superficie #oriontal 3spera a 8.0m/s y finalmente se para debido a la fricción. El coeficiente de fricción cin"ticaentre la piedra y la superficie es de 0.00. 6u3nta potencia t"rmica media seproduce al detenerse la piedra'

6.47. 9n euipo de dos personas en una bicicleta t3ndem debe vencer una fuerade 15 G para mantener una rapide de J.00 m/s. 6alcule la potencia reueridapor ciclista, suponiendo contribuciones iguales. Exprese su respuesta en Hatts yen caballos de potencia.



Ener(1a potencial (ravitacional

7.". En un d!a una alpinista de 45 kg asciende desde el nivel de 1500 m de unrisco vertical #asta la cima a 00 m. El siguiente d!a, desciende desde la cima#asta la base del risco, ue est3 a una elevación de 150m. 6u3l es su cambio en energ!a potencial gravitacional a) durante elprimer d!a y b) durante el segundo d!a'

7.2. 9n saco de 5.00 kg de #arina se levanta 15.0 m verticalmente conrapide constante de .50 m/s. a) <u" fuera se reuiere' b) 6u3ntotraba%o realia esa fuera sobre el saco' <u" pasa con dic#o traba%o'

Ener(1a potencial elstica

7."5. 9na fuera de 800 G estira cierto resorte una distancia de 0.00 m. a) <u"energ!a potencial tiene el resorte cuando se estira 0.00 m'b) cuando se lecomprime 5.00 cm'



uerzas conservativas y no conservativas

7.26. 9n reparador de aoteas de 45 kg sube por una escalera vertical

de 4.0 m al tec#o plano de una casa. +espu"s, camina 1 m sobre el tec#o,desciende por otra escalera vertical de 4.0 m y, por Iltimo, caminapor el suelo regresando a su punto de partida. 6u3nto traba%o #io sobre"l la gravedad a) cuando subió; b) cuando ba%ó; c ) cuando caminópor el tec#o y por el suelo' d ) 6u3l es el traba%o total efectuado por lagravedad sobre "l durante todo el recorrido' e) 6on base en su respuestaal inciso d ), dir!a usted ue la gravedad es una fuera conservativao no conservativa' Expliue su respuesta.



7.27. $e tira de una ca%a de 10.0 kg usando un alambre #oriontal en unc!rculo sobre una superficie #oriontal 3spera, cuyo coeficiente de friccióncin"tica es de 0.50. 6alcule el traba%o efectuado por la friccióndurante un recorrido circular completo, si el radio es a) de .00 m yb) de .00 m. c ) 6on base en los resultados ue acaba de obtener, dir!austed ue la fricción es una fuera conservativa o no conservativa'Expliue su respuesta.



uerza y ener(1a potencial

7.32. a energ!a potencial de un par de 3tomos de #idrógeno separadosuna distancia grande x est3 dada por U ( x ) A ?$ & x , donde $ es una6onstante positiva. <u" fuera e%erce un 3tomo sobre otro' Estafuera es de atracción o de repulsión'



7.33. 9na fuera paralela al e%e x actIa sobre una part!cula ue se muevesobre el e%e x% a fuera produce una energ!a potencial U ( x ) dadapor U ( x ) A a x , donde a A 1.0 O&m4. <u" magnitud y dirección tienela fuera cuando la part!cula est3 en x 50.800 m'

7.34. ;ravedad en una dimensi%n. +os masas puntuales, m1 y m, yacen en ele%e x , con m1 fi%a en el origen y m en una posición x y libre para moverse. aenerg!a potencial gravitacional de estas masas es U& x' A ? Gm1 m & x , donde Ges una constante (llamada constante gravitacional ). 9sted aprender3 m3s sobre lagravitación en el cap!tulo 1. Cbtenga la componente x de la fuera ue actIasobre m debida a m1. Esta fuera es de atracción o de repulsión' 6ómo losabe'



7.3!. En una obra en construcción, una cubeta de 5.0 kg de concreto6uelga de un cable ligero (pero resistente), ue pasa por una polea ligera$in fricción y est3 conectada una ca%a de 80.0 kg ue est3 en un tec#o#oriontal (figura 4.J). El cable tira #oriontalmente de la ca%ay una bolsa de grava de 50.0 kg descansa sobre la parte superior dela ca%a. $eindican los coeficientes de fricción entre la ca%a y el tec#o a) Cbtenga la fuera defricción sobre la bolsa de grava y sobre la ca%a.b) Kepentinamente un traba%ador uita la bolsa de grava. 9tilice la6onservación de la energ!a para calcular la rapide de la cubeta luego

de #aya descendido .00 m partiendo del reposo. (9sted puede verificar su respuesta resolviendo este problema con las leyes de GeHton.)

todos los problemas de fisica completado

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