Trabajo
Un cuerpo se mueve horizontalmente por una superficie,¿realiza trabajo la fuerza peso?
No realiza trabajo por ser perpendicular a la dirección del movimiento.
Si dos cuerpos con la misma masa se mueven a velocidades diferentes,¿cuál de ellos tendrá más energía cinética?
El que se mueve a mayor velocidad.
Razona si la siguiente afirmación es correcta: Bajo cualquier circunstancia la energía mecánica se conserva.
No lo es. Si se realiza trabajo sobre el sistema o este lo realiza hacia el exterior, la energía mecánica no se conserva.
La potencia es una magnitud que relaciona el trabajo realizado o la energía aportada con...
el tiempo que se emplea.
El motor de un coche ejerce una fuerza de 3000 N en la misma dirección y sentido del movimiento. Si el coche se desplaza 150 Km antes de detenerse,¿qué trabajo realiza la fuerza del motor?
W=450000 KJ
Calcula la energía potencial gravitatoria que tendrá un cuerpo de 920 g de masa que se encuentra a una altura de 3,82 m.
Ep=mgh=0,92Kg*9,8N/(Kg)*3.82m=34,44J
Un avión de masa 386 toneladas viaja a 11000 m de altura a una velocidad de 890 m/s. Calcula la energía mecánica del avión.
Em=Ep+Ec
Ep=386000Kg*9,8N/(Kg)*11000m=4,16*10^10 J
Ec=1/2*386000Kg*(890m/s)^2=1,53*10^11 J
Em=4,16*10^10 J+1,53*10^11 J=1,95*10^11 J
¿Cuáles son las unidades de la potencia en el SI?
¿Qué otra unidad de potencia conoces?
En el SI: W.
Otra unidad de potencia: CV.
Se tira de un cuerpo con una fuerza de 40 N que forma un ángulo de 30º con la horizontal, desplazando el cuerpo una distancia de 16 m. Calcula el trabajo que realiza dicha fuerza.
W=40N*16m*cos30=554,26 N
Se lanza una bola de bolos con una masa de 5 kg a una velocidad inicial de 8 m/s.¿Cuál será la energía cinética que se le confiere a la bola?
Ec=1/2*m*v^2
Ec=1/2*5Kg*(8m/s)^2=160J
Una pelota de masa 3 kg se deja caer desde una altura de 12 m.Calcula:
a) Energía mecánica en el punto del lanzamiento.
b) Velocidad con la que llega al suelo.
m=3 kg; h=12 m.
a) Em=Ep+Ec=mgh+0=3 kg*9,8N/kg*12 m=352.8 J
b) Em1=Em2
352,8 J=1/2*3 kg*v^2
v=sqrt(358,2J*2/3kg)=15,34 m/s
¿Qué potencia en W tiene un coche de 120 caballos?
P=88200 W
Un cuerpo de masa 640 g se desplaza una distancia de 88 cm por una superficie horizontal en la que el coeficiente de rozamiento es de 0,1.Calcula el trabajo que realiza la fuerza de rozamiento.
N=P=0,64Kg*9,8N/(Kg)=6,27N
FR=0.1*6.27N=0.627N
WR=0.627N*0.88m*cos180=-0.55J
Un avión de masa 386 toneladas viaja a 11000 m de altura a una velocidad de 890 m/s. Calcula la energía cinética y la energía potencial gravitatoria que tiene el avión.
Ep=386000Kg*9,8N/(Kg)*11000m=4,16*10^10
Ec=1/2*386000Kg*(890m/s)^2=1,53*10^11
Desde lo alto de un plano inclinado 15º sin rozamiento se deja caer un objeto de masa 10 kg. Si el plano tiene una longitud de 8 m. Calcula:
a) Energía potencial y mecánica en el punto desde el que se deja caer.
b) Velocidad cuando ha recorrido 6 m por el plano.
m=10 kg; L=8 m; 15º
sen 15=h/8 m
h=8m*sen15=2.07 m
a) Em=Ep=mgh=10Kg*9,8N/(kg)*2.07m=202.91 J
b) h2=2m*sen15=0.52m
Em2=Ep2+Ec2=10kg*9,8N/(kg)*0.52m+1/2*10kg*v^2
Em1=Em2
202.91J=50.73J+5kg*v^2
v=sqrt((202.91J-50.73J)/(5kg))=5.52 m/s
Una grúa eleva un palé de 10 sacos de cemento de 15 kg de masa cada uno hasta una altura de 8 m y tarda 6 s. Calcula la potencia de la grúa.
W=P*h*cos 0=mgh
W=10*15kg*9.8m/s2*8m=11760 J
p=W/t=11760 J/6s=1960 W
Se tira de un cuerpo de masa 3 Kg con una fuerza horizontal de 12N por una superficie cuyo coeficiente de rozamiento es de 0,15. Si se desplaza 7m, calcula el trabajo total que se realiza sobre el cuerpo.
WP=0N
WN=0N
WF=12N*7m*cos0=84J
WR=0.15*3Kg*9.8N/(Kg)*7m*cos180=-30.87J
WT=WP+WN+WF+WR=84J-30.87J=53.13J
Si un cuerpo de masa 830 kg se movía con una velocidad de 60 Km/h y al aplicarle una fuerza es acelerado hasta una velocidad de 85 km/h,¿qué trabajo ha realizado esa fuerza que se le aplica?
v0=16,67 m/s
v=23,61 m/s
W=Ecf-Eci
W=1/2*830 kg*(23,61m/s)^2-1/2*830Kg*(16,67m/s)^2=116010,43 J
Desde lo alto de un plano inclinado 30º con coeficiente de rozamiento de 0,1 se deja caer un objeto de masa 12 kg. Si el plano tiene una longitud de 12 m. Calcula:
a) Energía potencial y mecánica en el punto desde el que se deja caer.
b) Velocidad en la base del plano.
m=12 kg; L=15 m; 30º
sen 30=h/12 m
h=12m*sen30=6 m
a) Em1=Ep=mgh=12Kg*9,8N/(kg)*6m=705.6 J
WR=Em2-Em1
FR=0.1*12kg*9.8N/(kg)*cos30=10.18J
WR=FR*d*cos180=10.18J*12m*(-1)=-122.21J
-122.21J=1/2*12kg*v^2-705.6J
v=sqrt((-122.21J+705.6J)/(6kg))= 9.86 m/s
¿Qué trabajo realizará en un tiempo de 1h un coche de 90 caballos?
t=1h=3600s
p=90 CV=66150 W
p=W/t W=p*t
W=66150 J/s*3600 s
W=238140000 J=238140 KJ