Página 162 - evaluacion
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FÍSICA – Bachillerato General – 1 – Primero de Bachillerato – Pág 162 – Resuelto 0
Se evalúan afirmaciones sobre trabajo y energía en situaciones con movimiento. Regla clave: el trabajo de una fuerza es positivo si la fuerza tiene componente en la misma dirección del desplazamiento, nulo si son perpendiculares y negativo si se oponen. Además, el teorema trabajo–energía dice que la suma de trabajos es igual al cambio de energía cinética:
$$W_{\text{total}}=\Delta K$$
Y si no hay fuerzas no conservativas (por ejemplo, rampa lisa sin fricción), entonces la energía mecánica se conserva y al final puede relacionarse con la energía potencial gravitatoria.
Seccion Practica
Este es el proceso para resolver los ejercicios y sus resultados y/o ejemplos para la página 162.
Pregunta 1) La única fuerza que realiza trabajo positivo es la del empuje.
Respuesta:
Paso 1: Regla: el trabajo es positivo si la fuerza tiene componente en la misma dirección del desplazamiento.
Paso 2: Si el “empuje” apunta en el mismo sentido del movimiento (por la figura), entonces su trabajo es positivo; las demás fuerzas (como el peso o fuerzas perpendiculares) no pueden dar trabajo positivo en ese sentido.
Resultado final: 2) V
Pregunta 2) La fuerza realiza un trabajo nulo.
Respuesta:
Paso 1: Regla: el trabajo es nulo si la fuerza es perpendicular al desplazamiento o si no hay desplazamiento en la dirección de la fuerza.
Paso 2: En la situación mostrada, la fuerza a la que se refiere la frase es perpendicular al desplazamiento (por ejemplo, normal con rampa lisa). Entonces su trabajo es cero.
Resultado final: 2) V
Pregunta 3) El peso realiza un trabajo nulo.
Respuesta:
Paso 1: Regla: el trabajo del peso es nulo solo si el desplazamiento es perpendicular a la fuerza peso (lo cual ocurrireda si subieras horizontalmente).
Paso 2: En el escenario de subida (hay desplazamiento vertical o con componente paralela al peso), el peso tiene componente en la direccif3n opuesta a parte del movimiento, ased que su trabajo no es nulo.
Resultado final: 2) F
Pregunta 4) Si la velocidad con la que sube es constante, entonces la variación de la energía cinética es nula.
Respuesta:
Paso 1: La energía cinética depende de la rapidez: $$K=\tfrac{1}{2}mv^2.$$
Paso 2: Si la velocidad es constante, entonces la rapidez es constante, por lo tanto $$\Delta K=K_f-K_i=0.$$
Resultado final: 2) V
Pregunta 5) Considerando a la rampa como una superficie lisa, la energía mecánica al final de la rampa es equivalente a la energía potencial gravitatoria.
Respuesta:
Paso 1: Regla: si la rampa es lisa (sin fricción), la energía mecánica se conserva: $$E_m=K+U_g=\text{constante}.$$
Paso 2: Al final de la rampa (tomando referencia donde la energía potencial restante se expresa como energeda potencial gravitatoria), la energeda mece1nica coincide con la suma $$E_m=K_f+U_{g,f}.$$
Paso 3: Si en la figura el final corresponde a un punto donde el objeto se detiene (o la cinética es despreciable), entonces $$K_f\approx 0$$ y por tanto $$E_m\approx U_{g,f}.$$
Resultado final: 2) V
Guía de resultados
Estos son los resultados de todos los ejercicios que se obtuvieron de la página 162.:
- V
- V
- F
- V
- V
