Documento 351025

Corporación de Desarrollo Social
Liceo Polivalente Arturo Alessandri Palma
Departamento de Física
Profesores:
Patricia Navarro, Miguel Castro, Christian Contreras
[email protected]
Guía de Aprendizaje N° 3
NM3 COMÚN
Instrucciones:

Lea comprensivamente la guía, con el apoyo de tu cuaderno y libro de aquellos conceptos
que no recuerdas.

Sigue atentamente los pasos del ejercicio resuelto.

Resuelva ordenadamente los problemas planteados, verificando tu desarrollo con las
respuestas entregadas.

En caso de no coincidir con los resultados, revisa los procedimientos realizados.

Resuelve la evaluación y envíala a través del correo electrónico señalando, indicando:
Curso, nombre y profesor.
Fecha de Recepción:
Enviar por correo electrónico hasta las 14:00 horas del 31 de octubre del 2011.
Mail:
SECTOR:
[email protected]
FISICA COMÚN
Nivel/curso
PROFESOR: PATRICIA NAVARRO
NM3/ B,C,D,E,F y G
Plazo: 31/10/2011,14:00 HORAS
UNIDAD TEMÁTICA: TRABAJO Y ENERGIA
CONTENIDO: TRABAJO NETO Y POTENCIA MECÁNICA
APRENDIZAJES ESPERADOS: RESUELVEN PROBLEMAS QUE INVOLUCREN EL
CONCEPTO DE TRABAJO NETO Y POTENCIA MECÁNICA
CONCEPTOS FUNDAMENTALES
DE TRABAJO (parte II)
En esta guía profundizaremos un poco más del concepto de trabajo por lo que será importante que tengas
tu guía N°2 a mano.
Trabajo neto:
En el caso que se ejerza más de una fuerza constante, al mismo tiempo sobre un cuerpo el trabajo
total o neto sobre el cuerpo será la suma algebraica de todos los trabajos parciales
En la figura si el cuerpo se traslada hacia la derecha una distancia “d” el trabajo neto sobre el
cuerpo será:
F3
F2
F4
F1
TT  T1  T2  T3  T4
A continuación, veamos una aplicación de lo que acabamos de estudiar.
Ejemplo:
Las fuerzas que actúan sobre el cuerpo de la figura son todas iguales a 50 [N].
a) Calcular el trabajo que realiza cada una de ellas si el cuerpo se desplaza 10 [m]
Horizontalmente.
b) Trabajo Neto realizado sobre el cuerpo.
Figura
Resolución:
a) Determinaremos los trabajos parciales realizado por cada fuerza
Datos:
F1 = F2 = F3 = F4 = 50 N
d = 10 m
T1 = F1 d cosα = 50N 10mcos0° = 50 101 Nm= 500 j
T2 = F2 dcosα = 50N 10mcos60° = 50 100.5 Nm = 25 j
T3 = F3  dcosα = 50N10mcos90°=50100 Nm = 0 j
T4= F4d cosα = 50N 10mcos180° =50 10-1 Nm=- 500 j
b) Recuerda que
Luego:
TT  T1´T2  T3  T4
TT = 500 J+ 25 j+ 0 j +-500 j = 25 j
Potencia Mecánica
Se define la potencia (P) como el cociente entre el trabajo realizado y el tiempo en que se realizó, en
otras palabras, la potencia es la rapidez con que se realiza un trabajo y se mide en Watt ( W ).
P
Trabajorealizado T (J)
j
  1W
tiempotrascurrido t (s)
s
La potencia es una magnitud escalar que mide la rapidez con que se realiza un trabajo.
Corresponde a la razón entre el trabajo realizado y el tiempo que toma en realizarlo. La
Unidad de potencia en el SI es el Watt
La unidad de potencia también se expresa en Kilo watt (KW) o caballo de fuerza (HP)
1 KW = 1000 W y 1 HP = 746 W
Ejemplo :
Un ascensor antiguo podría levantar 1000Kg hasta 20m de altura en 30seg. Un modelo nuevo puede
levantar 800Kg hasta 30m de altura en 20seg.Compara la potencia de ambos motores
Resolución:
Datos (Motor 1):
m = 1000 Kg
g = 10m/s2
F = m g  F = 1000Kg  10m/s2 = 10000 N
d = 20 m
t = 30 s
Se determina T = Fd =10000 N 20 m = 200000 j
Luego la potencia del motor 1
P
T 200000j

 6666,66W
t
30s
Datos (Motor 2):
m = 800 Kg
g = 10m/s2
F = m g  F = 800Kg  10m/s2 = 8000 N
d = 30 m
t = 20 s
Se determina T = Fd =8000 N 30 m = 240000 j
Luego la potencia del motor 2
P
T 240000j

 12000W
t
20s
Entonces Motor 2 es más potente que el motor 1
A continuación te entregamos algunos link a los cuales puedes acceder par profundizar este
tema:
http://www.youtube.com/watch?v=cswT3j-Y6S0
Ejercicios propuestos
1)
Un motor de potencia P = 50 KW acciona un vehículo durante 2 h. ¿Cuál es el trabajo realizado
por el motor?
2)
Una máquina de aparejos levanta una carga de 3.000 Kg a una altura de 8 m en un tiempo de
20 s. ¿Cuál es el trabajo realizado por la máquina?
3)
De acuerdo a los datos del ejercicio anterior, ¿Cuál es la potencia generada por la máquina?
4)
La potencia mecánica P de una máquina A que realiza su trabajo T en un tiempo t, comparado
con la potencia P’ de una maquina B que realiza un trabajo 3T en un tiempo t/3, permite
asegurar que P’ es
5)
Una persona levanta una maleta de masa m= 15 Kg hasta una altura de h= 20cm, con una
velocidad constante, Se mantiene en esta posición durante unos segundos y luego se baja
hasta el suelo también con una velocidad constante. ¿Qué trabajo se realiza en cada situación?
¿Cuál es el trabajo total hecho por la persona? (problema extraído del libro Santillana edición
2001,pág 54).
RESPUESTAS
1)
36●107 joule
2) 24●104 joule
3) 12000 watt
4)
9P
5) Trabajo realizado al subir la maleta: 30 joule
Trabajo realizado cuando la maleta esta detenida: 0 joule (ya que no existe desplazamiento)
Trabajo realizado al bajar la maleta: -30 joule
Trabajo total: TT = 30 j + 0 j + -30 j = 0 j
¿Ya resolviste los ejercicios? Entonces, toma un breve descanso y luego continúa con la
evaluación.
Ahora, realiza la siguiente evaluación y envíanos tu respuesta con el desarrollo respectivo, en
DOCUMENTO DE WORD 97 - 2003. Recuerda que cada paso debe estar debidamente
justificado. Te adjunto la pauta de evaluación para que sepas cómo se calificará tu trabajo.
ACTIVIDAD DE EVALUACIÓN
Luego de responder tu evaluación debes enviarla al correo:
[email protected]
Tus trabajos serán recibidos hasta el 31 octubre del 2011,14:00 hrs
Toda consulta debe realizarse en la Parroquia Italiana.
Av. Bustamante 180, (metro P. Bustamante) JUEVES de 10:10 a 11:20
horas.
No se responderán consultas por internet
1) Encontrar la potencia en KW de una grúa, sabiendo que eleva 30 sacos de
azúcar de 200Kg cada uno en 1 minuto, hasta una plataforma ubicada a 4m de
altura.
(Considere g = 10 m/s2)
Puntaje
4
La explicación es
detallada y utiliza
formula que
Resolución de corresponde
obteniendo el
problema
resultado
correcto
3
2
1
La explicación no
es detallada y
utiliza formula
que corresponde
obteniendo el
resultado
correcto
La explicación es
un poco difícil de
entender, pero
utiliza formula
que corresponde
obteniendo el
resultado
correcto.
La explicación es
difícil de entender
y tiene varios
componentes
ausentes o no fue
incluida.