PREPA EN LINEA SEP Roberto Adrián Jiménez Anaya Módulo 19 TRES EN MOVIMIENTO: TRABAJO, ENERGIA Y POTENCIA Proyecto Integrador Tres movimientos: Trabajo, energía y potencia | Roberto Adrián Jiménez Anaya Problema Una persona necesita jalar a lo largo de 10 m y sobre un piso que tiene 2 m de altura, un carrito que tiene una masa de 100 Kg. Para jalar el carrito utiliza una cuerda (flecha color roja) que forma un ángulo de 40 grados con respecto a la horizontal, con una fuerza aplicada de 300 N. La aceleración es constante y se opone una fuerza de rozamiento que tiene un valor de 10 N. 2. Con la información dada y con los datos identificados, resuelve las siguientes situaciones que se derivan del problema. a. Representa con un esquema de vectores, las fuerzas del problema planteado. Las fuerzas que actúan son la que realiza la persona para jalar el carrito, el componente en x de esa fuerza y la fuerza de rozamiento. F = 300 100 KG Fr = 10 40° 10m 2m Página 1 de 4 Tres movimientos: Trabajo, energía y potencia | Roberto Adrián Jiménez Anaya b. Calcula el componente en el eje x de la fuerza aplicada, nos referimos a Fx. Recuerda que para obtener la componente en x debes aplicar la fórmula: Fx = F coseno Θ Multiplicamos fx = 300N por 0.76604444 que es el coseno de 40° =COS(40*PI()/180) Fx = 300N * cos 40° (0.76604444 ) = 229.81N c. Con los datos de masa y fuerza obtén el valor de la aceleración e incluye la imagen de pantalla con el resultado obtenido. Para ello debes usar la siguiente liga http://hyperphysics.phyastr.gsu.edu/hbasees/newt.html Las formulas son: F=mxa m=F/a a=F/m 300N / 100 KG = 3 m/s2 Página 2 de 4 Tres movimientos: Trabajo, energía y potencia | Roberto Adrián Jiménez Anaya 3. Luego calcularás lo que se te pide en los siguientes incisos, considerando que la aceleración del carrito es de 3 m/s2 en un tiempo 15 segundos. Aplica las fórmulas correspondientes para obtenerlos. d. Con los datos de masa y fuerza obtén el trabajo realizado (en Joules). Realizamos las operaciones del total de fuerza 300N + 10N de Fr = 310N Entre coseno de 40° = COS(40*PI()/180) = 0.76604444 F = 310 / 0.76604444 = 404.67626 Página 3 de 4 Tres movimientos: Trabajo, energía y potencia | Roberto Adrián Jiménez Anaya S(t) = ½ at^2 * 15s^2 = 1.5*225 = 337.5m W = F * S * cos (40°) = 404.67626 * 337.5m * .766044444 = 104625J e. La energía cinética del carrito (en Joules) durante su movimiento. f. La energía potencial (en Joules) si el carrito se detiene. EP= mgh = 100k*9.81m/s^2*2m= 1,962J g. La potencia (en Watts) con la que es arrastrado el carrito. Sacamos la formula 310N *d(337.5) /15s = 310 * 337.5 / 15 = 6975 Watts 4. Finalmente y a manera de conclusión, en párrafo breve responde: ¿Qué aplicación tienen los conceptos de energía, potencia, fuerza y trabajo en la vida diaria? El uso de la aplicación de las leyes de Newton se aparecen en nuestra vida diaria como algo tan común y natural como el respirar, dado que todos los días las aplicamos son darnos cuentas más sin embargo no todos llegamos a notarlas hasta que son explicadas. Página 4 de 4
