Capítulo 7

No, solo su magnitud puede ser constante; su dirección debe cambiar, para ser siempre opuesta al desplazamiento relativo a lo largo de la superficie.

No, solo es aproximadamente constante cerca de la superficie de la Tierra.

$W=35\text{J}$

a. La fuerza del resorte es de sentido contrario a una compresión (como lo es para una extensión), por lo que el trabajo que realiza es negativo. b. El trabajo realizado depende del cuadrado del desplazamiento, que es el mismo para $x=\pm 6\text{cm}$, por lo que la magnitud es de 0,54 J.

a. el auto; b. el camión

contra

$\sqrt{3}\text{m/s}$

980 W

Cuando se empuja la pared, esto "se siente" como trabajo; sin embargo, no hay desplazamiento, por lo que no hay trabajo físico. Se consume energía, pero no se transfiere.

Si sigue empujando una pared sin atravesarla, sigue ejerciendo una fuerza sin desplazamiento, por lo que no se realiza ningún trabajo.

El desplazamiento total de la pelota es cero, por lo que no se realiza ningún trabajo.

Ambas requieren el mismo trabajo gravitatorio, pero las escaleras permiten a Tarzán realizar este trabajo durante un tiempo más prolongado y, por ende, ejercer gradualmente su energía, en lugar de hacerlo de forma drástica subiendo a una liana.

La primera partícula tiene una energía cinética de $4(\frac{1}{2}m{v}^2)$ mientras que la segunda partícula tiene una energía cinética de $2(\frac{1}{2}m{v}^2),$ por lo que la primera partícula tiene el doble de energía cinética que la segunda.

El cortacésped ganaría energía si $\mathrm{-90}\text{°}<\theta <90\text{°}.$ Perdería energía si $90\text{°}<\theta <270\text{°}.$ El cortacésped también puede perder energía debido a la fricción con la hierba mientras se empuja; sin embargo, no nos preocupa esa pérdida de energía para este problema.

La segunda canica tiene el doble de energía cinética que la primera porque la energía cinética es directamente proporcional a la masa, como el trabajo realizado por la gravedad.

A menos que el ambiente sea casi sin fricción, está haciendo algún trabajo positivo en el entorno para cancelar el trabajo de fricción contra usted, lo que resulta en un trabajo total cero, que produce una velocidad constante.

Los aparatos se clasifican en función de la energía consumida en un intervalo de tiempo relativamente pequeño. No importa el tiempo que el aparato esté encendido, sino la tasa de cambio de energía por unidad de tiempo.

La chispa se produce en un lapso relativamente corto, por lo que proporciona una cantidad muy baja de energía a su cuerpo.

Si la fuerza es antiparalela o apunta en dirección opuesta a la velocidad, la potencia gastada puede ser negativa.

3,00 J

a. 593 kJ; b. -589 kJ; c. 0 J

3,14 kJ

a. -700 J; b. 0 J; c. 700 J; d. 38,6 N; e. 0 J

100 J

a. 2,45 J; b. - 2,45 J; c. 0 J

a. 2,22 kJ; b. -2,22 kJ; c. 0 J

18,6 kJ

a. 2,32 kN; b. 22,0 kJ

835 N

257 J

a. 1,47 m/s; b. las respuestas pueden variar

a. 772 kJ; b. 4,0 kJ; c. $\mathrm{1,8}\times {10}^{\mathrm{-16}}\text{J}$

a. 2,6 kJ; b. 640 J

2,72 kN

102 N

2,8 m/s

$W(\text{bala})=20\times W(\text{caja})$

12,8 kN

0,25

a. 24 m/s, -4,8 m/s²; b. 29,4 m

310 m/s

a. 40; b. 8 millones

$149

a. 208 W; b. 141 s

a. 3,20 s; b. 4,04 s

a. 224 s; b. 24,8 MW; c. 49,7 kN

a. 1,57 kW; b. 6,28 kW

$\mathrm{6,83}\text{μW}$

a. 8,51 J; b. 8,51 W

1,7 kW

$15\text{N}·\text{m}$

$39\text{N}·\text{m}$

a. $208\text{N}·\text{m}$; b. $240\text{N}·\text{m}$

a. $\text{-}\mathrm{0,9}\text{N}·\text{m}$; b. $\mathrm{-0,83}\text{N}·\text{m}$

a. 10. J; b. 10. J; c. 380 N/m

160 J/s

a. 10 N; b. 20 W

Si la caja sube: a. 3,46 kJ; b. -1,89 kJ; c. -1,57 kJ; d. 0; Si la caja baja: a. -0,39 kJ; b. -1,18 kJ; c. 1,57 kJ; d. 0

8,0 J

35,7 J

24,3 J

a. 40 hp; b. 39,8 MJ, independientemente de la rapidez; c. 80 hp, 79,6 MJ a 30 m/s; d. Si la resistencia del aire es proporcional a la rapidez, el auto obtiene alrededor de 22 mpg a 34 mph y la mitad de eso al doble de rapidez, más cerca de la experiencia de conducción real.