(T,-P -E)

I.E: MONSEÑOR GERARDO VALENCIA CANO
AREA: Ciencias Naturales
ASIGNATURA: Física
TEMA: TRABAJO POTENCIA Y ENERGÍA
GRADO: 10°___
PERIODO 4
NOMBRE: __________________________________ FECHA: ___________
ESTANDAR: Identifica y aplica los conceptos de trabajo, potencia y energía.
INDICADORES DE LOGROS:
 Identifico las clases de energía mecánica que posee un cuerpo
 Defino conceptos tales como trabajo, potencia y energía
 Aplico los principios de la conservación de la energía a problemas de aplicación
CONCEPTOS
TRABAJO: el producto de la fuerza en la dirección del movimiento de un cuerpo por el
desplazamiento. Se simboliza por W = T; T = F • X Cos Ө, las unidades son: Julio = N • m
Ergios = d • cm.
POTENCIA: es la rapidez con que se efectúa un trabajo. Su unidad es el Watio que se
define como la potencia desarrollada por una máquina que realiza el trabajo de 1 Jul. En un
segundo.
TRABAJO Y ENERGÍA: al realizar un trabajo varía la velocidad T = E cf – E ci
mv 2
EC = ---------2
Si al realizar el trabajo el cuerpo varía su distancia a la superficie, entonces
T = E pf – E pi
teniendo en cuenta que
Ep = m g h
Si el trabajo se realiza sobre una masa ligada a un resorte, entonces
T = ECef – EC ei
KX 2
Donde ECe = --------2
CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA: en un sistema conservativo la energía mecánica
permanece constante E m = E c + E p = K
PROBLEMAS:
1. ¿Qué trabajo realiza una fuerza de 15 N cuando desplaza un cuerpo 13 m en la
dirección que se aplicó?
2. Un bulto de cemento de 30 Kg. Es conducido horizontalmente por un operario una
distancia de 24 m, luego lo lleva a una plataforma que se encuentra a 6, 4 m de
altura. ¿Qué trabajo realizó el operario?
3. Un deportista de 75 Kg. Asciende por una cuerda hasta una altura de 5, 6 m. ¿Qué
trabajo realiza el deportista?
4. Un bloque de 9 Kg. Es empujado mediante una fuerza horizontal de 150 N durante
un trayecto de 26 m. Si el coeficiente de rozamiento entre la superficie y el bloque es
0, 3. Calcula el trabajo realizado por la fuerza externa, por la fuerza de rozamiento y
el trabajo neto.
PROBLEMA SOBRE POTENCIA:
1. Al realizar un trasteo, entre varios hombres suben un escritorio de 120 Kg., hasta el
tercer piso de un edificio que está a una altura de 8, 40 m. ¿Qué trabajo realiza?
¿Qué potencia desarrolla si el trabajo lo realizan en 240 s?
2. Un motor tiene una potencia de 20 KW. ¿Con qué velocidad subirá una plataforma
de 800 Kg. de masa?
3.
Un cuerpo de 20 KG. desciende por un plano inclinado que forma un ángulo de 42°
con la horizontal. Si el cuerpo inicialmente se encontraba a una altura de 16 m y el
coeficiente de rozamiento cinético entre el cuero y el plano es 0, 2. Calcula: el
trabajo neto realizado; la potencia desarrollada en 12 s.
4. El auto sube con una velocidad constante de 14 m / s. la masa del auto es 1500Kg.
¿Cuál es la potencia desarrollada por el motor? ¿Cuál es el trabajo realizado en 8 s?
PROBLEMAS SOBRE ENERGÍA:
1. Sobre un cuerpo de 16 Kg. inicialmente en reposo, se ejerce una fuerza horizontal
de 100 N. Si el coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y la superficie es de 0, 24.
Calcula: el trabajo realizado hasta los 12 s; la energía cinética a los 8 s; la energía
cinética que adquirirá si no existiera rozamiento; la velocidad del cuerpo cuando ha
recorrido 30 m; ¿qué cantidad de energía se disipa en forma de calor en el primer
metro recorrido?
2. ¿Qué energía cinética adquiere un cuerpo de 6 Kg. que viaja a la velocidad de 3 m /s
Cuando sobre él se realiza un trabajo de 72 J?
3. Un avión de 15000 Kg vuela a una altura de 1200 m con una velocidad de 320 Km /
h. Calcula la energía cinética y la potencial
4. Un ascensor transporta 5 personas de 70 Kg cada una desde el primer piso hasta una
altura de 35 m. Si la masa del ascensor es 2500 Kg. Calcula el incremento de la
energía potencial
5. La constante de elasticidad de un resorte es 24 N / m. Calcula la energía potencial
elástica que posee un cuerpo de 5 Kg sujeto a un resorte que se desplaza 0, 8 m de
su punto de equilibrio.
PROBLEMAS SOBRE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA:
1. Desde un aeroplano que está a 300 m y vuela a una velocidad de 180 m / s, se deja
caer un objeto. Calcula la velocidad con que dicho objeto llega al suelo
2. Un objeto rueda por un plano inclinado de 8 Kg de masa y que forma un ángulo de
36° con la horizontal. Si el objeto inicialmente en reposo se encontraba a una altura
de 12 m. ¿Con qué velocidad llega al final del plano?
3. Un bloque de 9 Kg se desliza sobre un plano inclinado 18° con la horizontal, desde
una altura de 10 m. Si el coeficiente de rozamiento cinético entre el bloque y el
plano es 0, 2. Calcular: la energía potencial inicial; el trabajo realizado por la fuerza
de rozamiento; la energía cinética al final del plano