EJEMPLO 2 (prob. 6.41 K & S, p. 150)Trabajo y energa. Ejemplos de clase.El sistema de la figura muestra dos masas iguales m = 5 kg unidas por una cuerda inextensible y sin masa a travs de la garganta de una polea ideal. Siendo el coeficiente de rozamiento dinmico entre la masa colocada sobre la plataforma y la superficie de sta igual a m = 0.2, se pide:(a) El trabajo realizado contra el rozamiento cuando el sistema se desplaza 3 m.(b) Si el sistema se libera desde el reposo, qu velocidad alcanza cuando se ha desplazado 3 m?EJEMPLO 1 (prob. 6.35 K & S, p. 149)Un hombre que desea adelgazar levanta 1000 veces una masa de 10 kg a 0.5 m de altura.(a) Cunto trabajo realiza?(b) La grasa suministra 3.8107 J por kg. Si la grasa se convierte en energa con un rendimiento del 20%, cunta grasa quemar el hombre al realizar este ejercicio?EJERCICIO PARA CASABasndose en el enunciado del ejercicio anterior, y haciendo las suposiciones razonables que sean necesarias, estimar cuantas veces tiene que subir el profesor de Fsica por las escaleras hasta su despacho, situado en el tercer piso de la Facultad, para conseguir adelgazar 1 kg.

Trabajo y energa. Ejemplos de clase.EJEMPLO 3 (prob. 6.61 K & S, p. 151)Una chica de 40 kg trepa por una cuerda hasta 8 m de altura con velocidad constante en 15 s. Qu potencia desarrolla durante la ascensin?.EJEMPLO 4Demostrar que cuando un cuerpo atado a una cuerda se mueve en una rbita circular situada en un plano vertical, la diferencia entre las tensiones de la cuerda en las posiciones extremas inferior y superior es igual a seis veces el peso del cuerpo.Un acrbata de 60 kg porta en cada mano una pesa de 10 kg. Con los brazos en cruz salta de pie sobre una cama elstica elevando su centro de masas 3 m en cada salto. Al llegar al punto ms bajo en uno de los saltos, suelta la pesas. (a) A qu altura llegar en el salto siguiente?. (b) Cul ser la velocidad de su centro de masas en este salto cuando pase a 3 m de altura sobre la cama elstica?. EJEMPLO 5

Demostrar que cuando un cuerpo atado a una cuerda se mueve en una rbita circular situada en un plano vertical, la diferencia entre las tensiones de la cuerda en las posiciones extremas inferior y superior es igual a seis veces el peso del cuerpo.Punto A: La fuerza centrpeta FCA es la suma de la tensin de la cuerda y del peso (ambos de igual sentido)Punto B: La fuerza centrpeta FCB es la diferencia entre la tensin de la cuerda y del peso (sentidos opuestos)Trabajo y energa. Ejemplos de clase.EJEMPLO 4

Relacin entre las velocidades en los puntos A y BEnergas: referencia de energas potenciales en BPregunta. Puede hacerse girar en un plano vertical un objeto de masa 0.5 kg sujetndolo con una cuerda que soporta una tensin mxima de 2.5 kp?Trabajo y energa. Ejemplos de clase.

Un acrbata de 60 kg porta en cada mano una pesa de 10 kg. Con los brazos en cruz salta de pie sobre una cama elstica elevando su centro de masas 3 m en cada salto. Al llegar al punto ms bajo en uno de los saltos, suelta la pesas. (a) A qu altura llegar en el salto siguiente?. (b) Cul ser la velocidad de su centro de masas en este salto cuando pase a 3 m de altura sobre la cama elstica?. (a) Sea M la masa del acrbata y m la masa de cada pesa. Sea h la altura que alcanza su centro de masas en cada rebote sobre la cama elstica.Cada vez que la cama elstica llega a su punto ms bajo (punto B), la energa potencial elstica que sta almacena procede de la que el acrbata tena en el punto A situado a una altura h, as que, suponiendo que no hay prdidas,Esta energa potencial es transmitida de nuevo al acrbata, que adquiere energa cintica inicial en B, y ello le permite alcanzar de nuevo la altura A en el siguiente rebote.Pero si el acrbata suelta las pesas en B, entonces la energa potencial elstica almacenada es devuelta en el siguiente rebote nicamente al acrbata, de masa M, en forma de energa cintica, por lo que se verificar: Acrbata con pesasTrabajo y energa. Ejemplos de clase.EJEMPLO 5

Acrbata con pesasAcrbata sin pesasA su vez, la energa cintica adquirida por el acrbata sin pesas se convertir completamente en energa potencial cuando llegue a un punto A ms alto que antes.Resultado numrico:(b) Balance de energa mecnica entre B y ATrabajo y energa. Ejemplos de clase.