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72 FÍSICA GENERAL6.40 [II] Un automóvil de 1 200 kg se mueve por gravedad desde el reposo bajando por una carretera de 15 m de largoque está inclinada 20º con la horizontal. ¿Qué rapidez tiene el automóvil al final del camino si a) la fricciónes despreciable y b) cuando se opone al movimiento una fuerza de fricción de 3 000 N?Resp. a) 10 ms; b) 5.1 ms.6.41 [II] El conductor de un automóvil de 1 200 kg observa que la rapidez de su automóvil disminuye de 20 ms a15 ms mientras recorre una distancia de 130 m sobre suelo nivelado. ¿De qué magnitud es la fuerza que seopone al movimiento del automóvil? Resp. 0.81 kN.6.42 [II] Un elevador de 2 000 kg sube, partiendo del reposo, desde el sótano hasta el cuarto piso, que se encuentra auna distancia de 25 m. Cuando pasa por el cuarto piso su rapidez es de 3.0 ms. Hay una fuerza de fricciónconstante de 500 N. Calcule el trabajo que realiza el mecanismo de elevación. Resp. 0.51 MJ.6.43 [II] La figura 6-8 muestra una cuenta que resbala por un alambre. ¿Cuál debe ser la altura h 1si la cuenta, partiendodel reposo en A, tendrá una rapidez de 200 cms en el punto B? Ignore la fricción. Resp. 20.4 cm.6.44 [II] En la figura 6-8, h 1 50.0 cm, h 2 30.0 cm y la longitud del alambre desde A hasta C es de 400 cm. Unacuenta de 3.00 g se suelta en el punto A y recorre el alambre hasta detenerse en el punto C. ¿Cuál es la magnitudde la fuerza de fricción promedio que se opone al movimiento? Resp. 1.47 mN.6.45 [III] En la figura 6-8, h 1 200 cm, h 2 150 cm y en el punto A la cuenta de 3.00 g tiene una rapidez descendentea lo largo del alambre de 800 cms. a) ¿Cuál es la rapidez de la cuenta al pasar por el punto B si la fricción esdespreciable? b) ¿Cuánta energía perdió la cuenta debido al trabajo de la fricción si se eleva a una altura de20.0 cm por encima del punto C después de salir del alambre? Resp. a) 10.2 ms; b) 105 mJ.6.46 [I] Calcule los caballos de fuerza promedio (potencia) requeridos para levantar un tambor de 150 kg a una alturade 20 m en un tiempo de 1.0 minuto. Resp. 0.66 hp.6.47 [I] Calcule la potencia generada por una máquina que levanta una caja de 500 kg a una altura de 20.0 m en untiempo de 60.0 s. Resp. 1.63 kW.6.48 [I] Un motor consume 40.0 hp para impulsar un automóvil a lo largo de una pista nivelada a 15.0 ms. ¿De quémagnitud es la fuerza retardadora total que actúa sobre el coche? Resp. 1.99 kN.6.49 [II] Un automóvil de 1 000 kg viaja en ascenso por una pendiente de 3.0% con una rapidez de 20 ms. Encuentrela potencia requerida (en hp), despreciando la fricción. Resp. 7.9 hp.6.50 [II] Un automóvil de 900 kg, cuyo motor puede entregar una potencia máxima de 40.0 hp a sus llantas, puedemantener una rapidez constante de 130 kmh en un camino horizontal. ¿De qué magnitud es la fuerza defricción que impide su movimiento a esa rapidez? Resp. 826 N.6.51 [II] El agua fluye desde un depósito a razón de 3 000 kgmin, hasta una turbina, situada a 120 m hacia abajo. Sila eficiencia de la turbina es de 80%, calcule la salida de la turbina en caballos de fuerza. Desprecie la fricciónen la tubería y la pequeña EC del agua que sale de la turbina. Resp. 63 hp.6.52 [II] Calcule la masa de la caja más grande que una máquina de 40 hp puede jalar sobre un camino a nivel con unarapidez de 15 ms, si el coeficiente de fricción entre el camino y la caja es de 0.15. Resp. 1.4 10 3kg.6.53 [II] Un automóvil de 1 300 kg debe acelerar desde el reposo hasta una rapidez de 30.0 ms en un tiempo de 12.0 smientras sube por una colina de 15.0º. Si supone que la aceleración es uniforme, ¿cuál es la potencia mínimanecesaria para acelerar el automóvil de esa forma? Resp. 132 hp.www.FreeLibros.com