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CAPÍTULO 6: TRABAJO, ENERGÍA Y POTENCIA 716.29 [I] Un protón (m 1.67 10 27 kg) con una rapidez de 5.0 10 6 ms pasa a través de una película metálica conun espesor de 0.010 mm y emerge con una rapidez de 2.0 10 6 ms. ¿De qué magnitud es la fuerza promedioque se opone al movimiento a través de la película? Resp. 1.8 10 9 N.6.30 [I] Se empuja lentamente un automóvil de 200 kg hacia arriba de una pendiente. ¿Cuánto trabajo desarrollará lafuerza que hace que el objeto ascienda la pendiente hasta una plataforma situada a 1.5 m arriba del punto departida? Desprecie la fricción. Resp. 2.9 kJ.6.31 [II] Repita el problema 6.30 si la distancia a lo largo de la pendiente hasta la plataforma es de 7.0 m y una fuerzade fricción de 150 N se opone al movimiento. Resp. 4.0 kJ.6.32 [II] Un vagón de carga de 50 000 kg se empuja una distancia de 800 m hacia arriba sobre una inclinación de1.20%, con rapidez constante. a) Encuentre el trabajo que realiza contra la gravedad el empuje de la barrade tracción. b) Si la fuerza de fricción que retarda el movimiento es de 1 500 N, determine el trabajo totalefectuado. Resp. a) 4.70 MJ; b) 5.90 MJ.6.33 [II] Una mujer de 60 kg sube un tramo de escalera que une dos niveles separados 3.0 m. a) ¿Cuánto trabajo delevantamiento realiza la mujer? b) ¿Cuánto cambia la EP Gde la mujer? Resp. a) 1.8 kJ; b) 1.8 kJ.6.34 [II] Una bomba de agua sube el líquido desde un lago hasta un gran tanque colocado 20 m arriba del nivel del lago.¿Cuánto trabajo contra la gravedad efectuará la bomba para transferir 5.0 m 3 de agua al tanque? Un metrocúbico de agua tiene una masa de 1 000 kg. Resp. 9.8 10 5 J.6.35 [II] Justo antes de chocar con el piso, una masa de 2.00 kg tiene 400 J de EC. Si se desprecia la fricción, ¿de quéaltura se dejó caer dicha masa? Resp. 20.0 m.6.36 [II] Una pelota de 0.50 kg cae frente a una ventana que tiene 1.50 m de longitud vertical. a) ¿Cuánto aumenta laEC de la pelota cuando alcanza el borde inferior de la ventana? b) Si su rapidez era de 3.0 ms en la partesuperior de la ventana, ¿cuál será la rapidez al pasar por la parte inferior? Resp. a) 7.4 J; b) 6.2 ms.6.37 [II] Al nivel del mar las moléculas de nitrógeno en el aire tienen una EC traslacional promedio de 6.2 10 21J. Su masa es de 4.7 10 26 kg. a) Si una molécula pudiera moverse verticalmente hacia arriba sin chocarcontra otras moléculas de aire, ¿a qué altura podría llegar? b) ¿Cuál es la rapidez inicial de la molécula haciaarriba? Resp. a) 14 km; b) 0.51 kms.6.38 [II] El coeficiente de fricción de deslizamiento entre un coche de 900 kg y el pavimento es de 0.80. Si el automóvilse mueve a 25 ms a lo largo del pavimento plano cuando comienza a derrapar para detenerse, ¿qué distanciarecorrerá antes de detenerse? Resp. 40 m.6.39 [II] Considere el péndulo simple que se muestra en la figura 6-7. a) Si se suelta desde el punto A, ¿cuál será larapidez de la pelota cuando pase a través del punto C? b) ¿Cuál será su rapidez en el punto B?Resp. a) 3.8 ms; b) 3.4 ms.Figura 6-7 Figura 6-8www.FreeLibros.com