Page 195 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

8.38. Un péndulo simple de 1 m de longitud tiene en su Sección 8.7 Energía y fuerzas de fricción
extremo una pesa de 8 kg. ¿Cuánto trabajo se re­
8.44. Un trineo de 60 kg se desliza desde el reposo hasta
quiere para mover el péndulo desde su punto más el fondo de una pendiente de 30 m de longitud y
bajo hasta una posición horizontal? A partir de con­
25° de inclinación. Una fuerza de fricción de 100 N
sideraciones de energía, halle la velocidad de la pesa actúa en toda esa distancia. ¿Cuál es la energía to­
cuando pasa por el punto más bajo en su oscilación.
tal en la cumbre y al pie de la pendiente? ¿Cuál es
8.39. En la figura 8.13 se ilustra un péndulo balístico. Una la velocidad que alcanza el trineo en el punto más
pelota de 40 g es golpeada por una masa suspendida
bajo?
de 500 g. Después del impacto, las dos masas se 8.45. Un bloque de 500 g se suelta desde la parte más alta
elevan una distancia vertical de 45 mm. Calcule la
de un plano inclinado a 30° y se desliza 160 cm has­
velocidad de las masas combinadas inmediatamente ta llegar al punto más bajo. Una fuerza de fricción
después del impacto. Resp. 93.9 cm/s
constante de 0.9 N actúa durante toda esa distancia.
¿Cuál es la energía total en el punto más alto? ¿Qué
trabajo ha realizado la fricción? ¿Cuál es la veloci­
dad en el punto más bajo?
Resp. 3.92 J, — 1.44 J, 3.15 m/s
8.46. ¿Qué velocidad inicial debe impartirse al bloque de
500 g del problema 8.45 para que apenas logre lle­
gar al punto más alto de la misma pendiente?
8.47. Un carro de 64 Ib empieza a subir por un plano in­
clinado a 37° con una velocidad inicial de 60 ft/s. Si
queda inmóvil después de haberse desplazado una
distancia de 70 ft, ¿cuánta energía se perdió a causa
de la fricción? Resp. 906 ft-Ib
*8.40. Un trineo de 100 Ib se desliza a partir del reposo *8.48. Una pelota de 0.4 kg cae una distancia vertical de 40
en la parte más alta de un plano inclinado a 37°. La
m y rebota a una altura de 16 m. ¿Cuánta energía se
altura original es de 80 ft. En ausencia de fricción, perdió en el choque contra el suelo?
¿cuál es la velocidad del trineo cuando llega al pun­
*8.49. A un trineo de 4 kg se le imparte una velocidad ini­
to más bajo del plano inclinado? cial de 10 m/s en la cumbre de una pendiente de
*8.41. En la figura 8.14, un carrito de 8 kg tiene una ve­
34°. Si [ik = 0.2, ¿qué distancia habrá recorrido el
locidad inicial de 7 m/s en su descenso. Desprecie
trineo cuando su velocidad alcance los 30 m/s?
la fricción y calcule la velocidad cuando el bloque
Resp. 104 m
llega al punto i?. Resp. 21.0 m/s *8.50. Suponga que la masa del carrito de la figura 8.14 es
de 6 kg y que se pierden 300 J de energía en el tra­
bajo realizado para contrarrestar la fricción. ¿Cuál
es la velocidad cuando la masa llega al punto C?
*8.51. El conductor de un autobús aplica los frenos para
evitar un accidente. Al hacerlo, los neumáticos de­
jan una marca de 80 ft de largo sobre el suelo. Si
fAk = 0.7, ¿con qué rapidez circulaba el vehículo an­
tes que el conductor frenara? Resp. 59.9 ft/s
Sección 8.8 Potencia

8.52. La correa transportadora de una estación automática
levanta 500 toneladas de mineral a una altura de 90
ft en 1 h. ¿Qué potencia media se requiere para esto,
en caballos de fuerza?
*8.42. ¿Cuál es la velocidad del bloque de 8 kg en el punto 8.53. Una masa de 40 kg se eleva a una distancia de 20 m
C en el problema 8.41? en un lapso de 3 s. ¿Qué potencia media se utiliza?
*8.43. Una muchacha que pesa 80 Ib está sentada en un Resp. 2.61 kW
columpio cuyo peso es insignificante. Si se le im­ 8.54. Un ascensor de 300 kg es elevado una distancia ver­
parte una velocidad inicial de 20 ft/s, ¿a qué altura tical de 100 m en 2 min. ¿Cuál es la potencia em­
se elevará? Resp. 6.25 ft pleada?

176 Capítulo 8 Resumen y repaso