Problema 1 · Física PAU Andalucía Examen D 2020

Tema: Campo gravitatorio · Del examen Examen D (2020)

Enunciado

1. a)

Se lanza hacia arriba por un plano inclinado con rozamiento un bloque con una velocidad inicial v0v_0. Razone cómo varían: la energía cinética, la energía potencial y la energía mecánica del bloque i) durante el ascenso y ii) durante el descenso hasta la posición de partida.

1. b)

Para mover con velocidad constante un bloque de 5 kg5\text{ kg} de masa por una superficie horizontal con rozamiento, se aplica una fuerza constante de 20 N20\text{ N} que forma un ángulo de 60∘60^\circ con la horizontal.

i)

Dibuje en un esquema todas las fuerzas que actúan sobre el bloque.

ii)

Calcule el coeficiente de rozamiento entre el bloque y la superficie. Dato: g=9,8 m s−2g = 9{,}8\text{ m s}^{-2}

iii)

Determine el trabajo realizado por cada una de las fuerzas cuando el bloque se desplaza 2 m2\text{ m}.

Enunciado: Problema 1 · Física PAU Andalucía Examen D 2020

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

1. a) Razone cómo varían: la energía cinética, la energía potencial y la energía mecánica del bloque i) durante el ascenso y ii) durante el descenso hasta la posición de partida.

Solución: i) Ascenso: EcE_c disminuye, EpE_p aumenta, EmE_m disminuye. ii) Descenso: EcE_c aumenta, EpE_p disminuye, EmE_m disminuye.

1. b) i) Dibuje en un esquema todas las fuerzas que actúan sobre el bloque.

Solución: Esquema con cuatro fuerzas aplicadas en el bloque: el peso P⃗=mg⃗\vec{P} = m\vec{g} vertical hacia abajo; la fuerza normal N⃗\vec{N} perpendicular a la superficie hacia arriba; la fuerza aplicada F⃗\vec{F} formando 60∘60^\circ sobre la horizontal (hacia la derecha y hacia arriba); y la fuerza de rozamiento F⃗r\vec{F}_r horizontal dirigida en sentido opuesto al avance (hacia la izquierda).

1. b) ii) Calcule el coeficiente de rozamiento entre el bloque y la superficie.

Solución: 0,3150{,}315 / 0,320{,}32

1. b) iii) Determine el trabajo realizado por la fuerza aplicada cuando el bloque se desplaza 2 m.

Solución: 2020 J

1. b) iii) Determine el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento cuando el bloque se desplaza 2 m.

Solución: −20-20 J

1. b) iii) Determine el trabajo realizado por la normal cuando el bloque se desplaza 2 m.

Solución: 00 J

1. b) iii) Determine el trabajo realizado por el peso cuando el bloque se desplaza 2 m.

Solución: 00 J

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