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Preguntas realizadas en otros exámenes de Trabajo - Energía ^[1]

1.   Contesta las siguientes preguntas:

a)   ¿Qué diferencia hay entre trabajo positivo y trabajo negativo?

b)   ¿A qué es igual la variación de la energía interna de un sistema físico?

2.   Contesta las siguientes preguntas:

a)   Se tienen dos muelles iguales y se estira uno de ellos una distancia igual al doble de la que se estira el otro. ¿Tiene el primer muelle una energía potencial elástica doble de la del segundo? ¿Por qué?

b)   Explica la diferencia entre capacidad calorífica y calor específico.

3.   Calcula el coeficiente de rozamiento de una superficie horizontal sabiendo que un cuerpo que entra en ella con una velocidad de 36 km / h se detiene después de recorrer 50 m.

4.   En una experiencia  tipo Joule, se deja caer una pesa de 20 kg desde una altura de 40 m para mover las aspas del recipiente, el cual contiene 1 kg de agua inicialmente a 20ºC. ¿Cuánto aumenta la temperatura del agua? ¿Qué temperatura adquiere en la escala absoluta de temperaturas?

Datos:    (c₃)_agua = 4169 unidades del S.I.         Trabaja con tres decimales.

5.   Contesta las siguientes preguntas:

a)   Explica para un mismo suceso cuándo se realizará trabajo positivo y cuándo el trabajo será negativo.

b)   ¿Qué es la energía interna de un sistema?

6.   Contesta las siguientes preguntas:

a)   Escribe la ecuación de los gases ideales. Explica el significado de cada símbolo. ¿Cuándo se parece un gas real a un gas ideal?

b)   En la transmisión del calor, ¿qué diferencia hay entre conducción y convección?

7.   Se dispara horizontalmente un bloque de 2 kg por el procedimiento de soltar un muelle comprimido 25 cm que se había unido a él, y cuya constante de recuperación es de 500 N / m. Calcula la distancia que recorre el bloque por el suelo si el coeficiente de rozamiento con él es de 0,2.

8.   Un bloque de aluminio de 3 kg cuya velocidad inicial es de 5 m / s se desliza a lo largo de una superficie horizontal hasta pararse. Si el bloque absorbe toda la energía disipada en forma de calor. ¿Cuánto aumenta la temperatura del mismo? ¿Qué temperatura adquiere en la escala absoluta de temperaturas?

Datos:  (c_e)_aluminio = 898 unidades del S.I.         Trabaja con tres decimales.

9.   Contesta las siguientes preguntas:

a)   Un cuerpo describe un movimiento circular uniforme. Calcula, teóricamente, el trabajo que realiza la fuerza que mantiene la aceleración de este cuerpo.

b)   ¿Qué dice el primer principio de la Termodinámica? Explica el convenio de signos utilizado.

10. Contesta las siguientes preguntas:

 a)  ¿Qué dice el principio de conservación de la energía mecánica? ¿En qué sistemas no se cumple? ¿Por qué?

 b)  Explica la diferencia entre capacidad calorífica y calor latente.

11. Una piedra de 200 g se incrusta horizontalmente en una masa de nieve a una velocidad de 50 km/h y penetra 40 cm en la misma masa de nieve. ¿Cuál es la fuerza media que opone la nieve al movimiento horizontal de la piedra?

12. La gráfica adjunta muestra la variación de temperatura que experimentan 2 kg de determinada sustancia que se encuentra en estado sólido en el instante 0 min. Se calienta uniformemente esa sustancia suministrándole 1000 J por minuto. Despreciando cualquier pérdida de calor, explica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones. Razona cada respuesta:

 a)   El calor específico es mayor cuando la sustancia está líquida que cuando está sólida.

 b)   El calor latente de fusión de la sustancia equivale a 3000 J / kg

 c)   Después de 5 minutos de calentamiento la sustancia está completamente líquida. 

 13. Contesta:

 a) ¿Qué dice el primer principio de la termodinámica? Razona la respuesta.

 b) Pon un ejemplo en el que un mismo suceso tenga un trabajo positivo o negativo. Explícalo.

14. Hallar el trabajo realizado (unidades del S.I. y en kWh) para arrastrar un trineo, sobre una pista horizontal, una distancia de 9 m. La fuerza ejercida en la cuerda es de 80 N formando un ángulo de 30° con la horizontal. Si el trabajo se realiza en dos minutos, ¿cuál será la potencia realizada?

15. Calcula lo que se comprime el muelle del dibujo:

16. Contesta:

 a)   Explica lo que sepas sobre la relación entre cambios de estado y calores latentes.

 b)   Define trabajo. El trabajo, ¿es un escalar o es un vector? Razona la respuesta.

17. Un automóvil de 1450 kg que se mueve con una velocidad de 120 km/h se detiene en 50 m por la acción de los frenos. Calcular el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento de los mismos y el correspondiente coeficiente de rozamiento entre freno y cubierta. Suponer que la acción del freno es equivalente a un rozamiento ordinario con el suelo.

18. Un objeto pasa por delante de una ventana de 1,4 m, llevando una velocidad al pasar por la parte inferior de 20 km/h. ¿Cuál era su velocidad cuando pasó por la parte superior?

19. Mezclamos 3000 g de hielo a 30°C con 1 kg de glicerina a 60°C, ¿cuál es la temperatura final de la mezcla?

        Datos:  Calor específico glicerina = 0,58 cal/g·°C; Calor específico hielo = 0,44 cal/g·°C

20. Contesta:

 a)   ¿Qué son las fuerzas disipativas? ¿Cómo es el trabajo de las fuerzas disipativas?

 b)   ¿Qué es la temperatura? ¿Qué relación tiene la temperatura con la energía mecánica?

21. Calcular el coeficiente de rozamiento de una superficie horizontal sabiendo que un cuerpo que entra en ella con una velocidad de 50 km/h se detiene después de recorrer 45 m.

22. Un ascensor de 900 kg lleva una velocidad de bajada de 1m/s cuando se le rompe el cable y cae desde una altura de 15 m (unos cinco pisos) hasta llegar al último mecanismo de seguridad (un muelle). Calcular la constante de resorte que debe tener un muelle en el suelo del mismo para que deformándose 0,5 m absorba toda la energía del impacto con el suelo. Nota: Se supone que el rozamiento es despreciable.

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