PROBLEMAS DE APLICACIÓN DE TRABAJO, ENERGÍA Y POTENCIA Ejemplos 1. Sobre un cuerpo actúa una fuerza horizontal de . Calcula el trabajo que se realizará. y se desplaza Desplazamiento o distancia La fórmula para calcular trabajo es: Trabajo Fuerza Fórmula utilizar Datos 𝐹 60 𝑁 𝑥 𝑊 𝐹 8𝑚 ? 𝑚. 𝑔 Masa Solución Gravedad 𝑾 𝑭 𝑾 (𝟔𝟎 𝑵)(𝟖 𝒎) 𝑾 𝟒𝟖 𝑱 Resolvemos 𝑥 Reemplazamos La gravedad es: 9.8 m/s² Nota: el trabajo se expresa en Joule (J) 2. Una grúa levanta en sentido vertical y lo cuál se desplaza en . ¿Cuál será el trabajo mínimo que deberá realizar para levantar el objeto? Datos 𝑀 50 𝑘𝑔 𝑊 ? _𝑥 10 𝑚 Solución 𝑾 𝑭 𝑥 Como no tenemos la Fuerza la encontraremos con la siguiente expresión: 𝐹 𝑚. 𝑔 𝐹 (50 𝑘𝑔)(9.8 𝐹 490 𝑁 La fuerza se expresa en Newton (N) 𝑚 ) 𝑠2 Como tenemos la fuerza ahora bien utilizaremos la fórmula de trabajo: 𝑾 𝑭 𝑾 (𝟒𝟗𝟎 𝑵)(𝟏𝟎 𝒎) 𝑾 𝟒𝟗𝟎𝟎 𝑱 𝑥 3. Un ascensor eleva 600 N a una altura de 30 metros en 16 segundos. ¿Qué potencia tiene? Trabajo Fórmula de potencia: Nota: la potencia se expresa en vatios Potencia Tiempo Datos Como no tenemos trabajo: 𝐹 600 𝑁 𝑾 𝑭 30𝑚 𝑾 (𝟔𝟎𝟎 𝑵)(𝟑𝟎 𝒎) 𝑾 𝟏𝟖𝟎𝟎𝟎 𝑱 𝑥 𝑡 16 𝑠 𝑃 ? Como tenemos trabajo podemos calcular la potencia: 𝑥 𝑷 𝑾 𝒕 𝑷 𝟏𝟖𝟎𝟎 𝑱 𝟏𝟔 𝒔 𝟏𝟏𝟐𝟓 4. Calcula la potencia de una máquina que ejerce un trabajo de 2000 J y tarda 1, 4 min en realizarlo. 𝑷 𝑾 𝒕 𝑷 𝟐𝟎𝟎𝟎 𝑱 𝟖𝟒 𝒔 𝑷 𝟐𝟑, 𝟖𝟏 Datos 𝑾 𝟐𝟎𝟎𝟎 𝑱 𝒕 𝟏, 𝟒 𝒎𝒊𝒏 𝑷 ? Se transforma los minutos a segundos 1,4 𝑚𝑖𝑛 60 𝑠 1𝑚𝑖𝑛 84 𝑠 5. En un restaurante de dos plantas utilizan un elevador para subir la comida desde la cocina al comedor. El elevador tiene una potencia de 400 vatios y tarda 5 segundos en ir de una planta a otra, que están a 3 metros de distancia. Calcula los kg teóricos que podría mover el elevador. Como no tenemos trabajo, la podemos calcular: Datos 𝑷 𝟒𝟎𝟎 𝒗𝒂𝒕𝒊𝒐𝒔 𝒕 𝟓𝒔 𝒙 𝒎 𝑷 𝑾 𝒕 𝑾 𝑭 𝑥 𝟐𝟎𝟎𝟎 𝑱 𝑾 𝟑𝒎 400 vatios = ? 𝟒𝟎𝟎 𝒗𝒂𝒕𝒊𝒐𝒔 (𝟓 𝒔) 𝟐𝟎𝟎𝟎 𝑱 Calculamos la fuerza: 𝑾 𝟓𝐬 Despejamos 𝑾 𝟐𝟎𝟎𝟎 𝑱 𝟑𝒎 𝟔𝟔𝟔, 𝟕 𝑵 𝑭(𝟑 𝒎) Calculamos la masa que se nos pide: 𝑭 𝒎. 𝒈 𝟔𝟔𝟔, 𝟕 𝑱 𝑭 𝑭 𝟔𝟔𝟔, 𝟕 𝑱 𝟗, 𝟖 𝒎/𝒔² 𝟔𝟖, 𝟎𝟑 𝒌𝒈 𝒎 (𝟗, 𝟖 𝒎/𝒔²) 𝒎 𝒎 6. Una moto de , viaja a una velocidad de energía cinética de la dicha moto. La fórmula de energía cinética: Datos 𝒎 𝟔𝟐 𝒌𝒈 𝑽𝒊 𝟑𝟓 𝒎/𝒔 𝑬𝒄 ? 𝑬𝒄 𝟏 𝒎. 𝑽𝟐 𝟐 𝑬𝒄 𝟏 (𝟔𝟐 𝒌𝒈)(𝟑𝟓 𝒎/𝒔)𝟐 𝟐 𝟐 𝑬𝒄 𝟏 𝒎 (𝟔𝟐 𝒌𝒈)(𝟏𝟐𝟐𝟓 𝟐 ) 𝟐 𝒔 𝑬𝒄 𝟏 (𝟕𝟓𝟗𝟓𝟎 𝑱) 𝟐 𝑬𝒄 𝟕𝟓𝟗𝟓𝟎 𝑱 𝟐 𝑬𝒄 𝟑𝟕𝟗𝟕𝟓 𝑱 7. La masa de un objeto es de mueve con una velocidad de Datos 𝒎 𝟑𝟐 𝒌𝒎/𝒉 𝑬𝒄 ? 1000𝑚 1ℎ ℎ 1𝑘𝑚 3600𝑠 8,88 𝑚/𝑠 , el cual aplicarle una fuerza se / . determine la energía cinética. 𝟏 𝒎. 𝑽𝟐 𝟐 𝑬𝒄 𝟏 (𝟑𝟐 𝒌𝒈)(𝟖, 𝟖𝟖 𝒎/𝒔)𝟐 𝟐 𝑬𝒄 𝟏 𝒎𝟐 (𝟑𝟐 𝒌𝒈)(𝟕𝟖, 𝟖𝟓 𝟐 ) 𝟐 𝒔 𝑬𝒄 𝟏 (𝟐𝟓𝟐𝟑, 𝟐𝑱) 𝟐 𝑬𝒄 𝟐𝟓𝟐𝟑, 𝟐 𝑱 𝟐 𝑬𝒄 𝟏𝟐𝟔𝟏, 𝟔 𝑱 Transformamos km/h a m/s 𝑘𝑚 Nota: la energía cinética se expresa en joule (J) 𝑬𝒄 𝟑𝟐 𝒌𝒈 𝑽𝒊 32 / . Determina la C.E. MARCOS MEDINA ÁMBULO ACTIVIDAD #1 NOMBRE: ________________. PROFESOR: LUIS VARGAS GRUPO:______ FECHA DE ENTREGA:9-11- 20 VALOR:_____ INDICACIONES: resuelva de forma ordenado, y realice estudio de los ejemplos. I. 1. 2. 3. 4. 5. PARTE. RESUELVA LOS SIGUIENTES PROBLEMAS DE TRABAJO, ENERGÍA Y POTENCIA. Un vehículo cuya masa es de 532 , viaja a una velocidad de 30 / . Determine la energía cinética. Un ascensor eleva una carga de 700 a una altura de 50 en 16 . ¿Qué potencia tiene? En un supermercado de dos plantas utilizan un ascensor para subir la mercancía desde la planta baja. El ascensor tiene una potencia de 500 y tarda 30 en ir de una planta a otra, que está a 5 de distancia. Calcula los kg teóricos que podría mover el ascensor. Un montacargas levanta 50 en sentido vertical con un desplazamiento de 15 . ¿cuál será el trabajo mínimo que deberá realizar el objeto? Sobre un cuerpo actúa una fuerza horizontal de 70 y se desplaza a 9 . Calcula el trabajo que se realiza
