TALLER 7 FUERZA - TRABAJO POTENCIA-ENERGIA ......Pro f :luis Castillo TALLER 7 FUERZA - TRABAJO –...

Pro f :luis Castillo

TALLER 7

FUERZA - TRABAJO – POTENCIA-ENERGIA

Realiza estos ejercicios desarrollando todos los procesos necesarios

FUERZA = MASA X ACELERACION f=m .a

TRABAJO = FUERZA X DESPLAZAMIENTO W= f .x, W= f(cos&) . x

POTENCIA = TRABAJO / TIEMPO P = W/t


Problema n° 5) ¿Qué trabajo realiza un hombre para elevar una bolsa de 70 kgf a una altura de 2,5 m?.

Expresarlo en:

a) kgf.m

b) Joule

c) kW.h

Desarrollo

a)

L = F × d L = 70 kgf × 2,5 m L = 175 kgf.m

b)

L = 175 kgf.m × 9,807 J/kgf.m L = 1716,225 J

c)

L = 175 kgf.m × 9,807 J/3.600.000 kgf.m L = 0,000477 kW.h

Problema n° 6) Un cuerpo cae libremente y tarda 3 s en tocar tierra. Si su peso es de 4 N, ¿qué trabajo

deberá efectuarse para elevarlo hasta el lugar desde donde cayo?. Expresarlo en:

a) Joule.

b) kgm.

Desarrollo

L = F.d

En éste caso se trata de la fuerza peso, por lo tanto:

L = P.d

y al ser un movimiento vertical la distancia es la altura:

L = P.h

Mediante cinemática calculamos la altura para caída libre.

h = ½.g.t ²

h = ½ × 9,807 (m/s ²) × (3 s) ² h = ½ × 9,807 (m/s ²) × 9 s ² h = 44,1315 m

Luego:

a)

L = P × h L = 4 N × 44,1315 m L = 176,526 J

b)

L = 176,526 J/(9,807 kgf.m × J) L = 18 kgf.m

1. hallar P que se hace sobre un cuerpo de 40kgf que se mueve con una velocidad de

3m/s durante ¼ de hora

1 ¿hallar W , P que realiza un hombre para elevar una bolsa de 70 kgf a una altura de 2,5 m?.

2 Un cuerpo cae libremente y tarda 3 s en tocar tierra. Si su peso es de 4 N, ¿ hallar W , P deberá efectuarse para elevarlo hasta el lugar desde donde cayo?.


3 hallar W , P que se hace sobre un cuerpo de 2kgf que se mueve con una aceleración de

3m/s2 en un espacio de 4km

4 hallar W , P que se realiza al elevar un cuerpo de 3kgf hasta una altura de 200cm en ¼ de

minuto

5 hallar W , P que se realiza para arrastrar un trineo , sobre una pista de 8m. la fuerza que se

hace para halar el trineo es de 75N formando un ángulo de 28° con la horizontal

6 Un persona de 120kgf se mueve con una aceleración de 12 km/h2 durante 8 minutos

hallar W , P que aplico la persona para realizar este movimiento

7 Una pieza de artillería dispara una bala de 20 kgf con una velocidad de 450 m/s y llega al blanco a una velocidad de 375 m/s , recorre una distancia de 1500m , se necesita conocer la fuerza con la que fue lanzada la bala hallar W , P aplicado

8 Un ascensor de 2 Toneladas de masa se eleva desde la planta baja y cuando pasa por el cuarto piso, situado a una altura de 20 m, su velocidad es de 3 m/s. Suponiendo que la fuerza de rozamiento es constante e igual a 50 N. Calcúlese W , P aplicado realizado por el mecanismo de elevación.

9 Una losa de mármol de 2 m de longitud y 250 Kg de masa está apoyada sobre una pared horizontal hallar W , P aplicado que hay que realizar para ponerla en posición vertical.

10 Hallar la potencia de un cuerpo que se mueve a una velocidad de 3 m/s durante 1/4 de

hora , el cuerpo tiene 40 kgf

11 Calcular la potencia necesaria para que una máquina eleve un peso de 500 N a una altura de 2 m en 1 minuto.

12 Hallar la fuerza y la masa que tiene un cuerpo que al aplicar una potencia de 40 j /s en 1

hora se desplaza 60 cm

13 Hallar la aceleración ( f=m.a) de un cuerpo que recorre 1 km en un espacio horizontal ,

tiene un peso de 8000 dinas y se le aplico una potencia de 10 hp durante 4 minutos

14 Un cuerpo de 40 kg se mueve a una velocidad de 5 km /h durante 1 hora hallar trabajo y

potencia aplicados

15 Un motor culla potencia es de 4 hp levanta un cuerpo de 50kgf hasta una altura de 10 m

hallar el tiempo que se utiliza para hacer este desplazamiento

16 Se empuja una caja con un ángulo de 30° con respecto a la horizontal , con una fuerza de

60N la caja se desplaza a una velocidad de 3 m/ min durante ½ hora hallar W , P aplicado

17 Una persona empuja un cuerpo por un plano inclinado aplicando 500N el plano tiene 30°

con respecto al eje x , se desplazo 3m en 10 minutos, determina e trabajo y la potencia

aplicada

18 Hallar la potencia desarrollada por un hombre que arrastra un peso de 100 N a una velocidad de 1 m/s, ejerciendo una fuerza que forma un ángulo de 20º con la horizontal y sabiendo que el coeficiente de rozamiento es igual a 0,9 y se desplazo 4 m

19 Un elevador de 650 kg empieza a moverse desde el reposo. Si se desplaza hacia arriba durante 3.00 s con aceleración constante hasta que alcanza una velocidad de crucero de 1.75 m/s, (a) ¿Cuál es la potencia promedio del motor del elevador durante este periodo?

http://www.monografias.com/trabajos15/fundamento-ontologico/fundamento-ontologico.shtml


20. Por la autopista norte se desplazan, con la misma aceleracion, un camión cargado y un auto pequeño; ¿cuál de las siguientes afirmaciones es cierta o falsa? ( explique )

A. El trabajo que se debe realizar para hacer que el auto se detenga, es menor que el trabajo que se hace para que el camión pare.

B. Si ambos son frenados hasta detenerse, aplicando fuerzas iguales, las distancia recorrida por el auto será mayor que la recorrida por el camión.

C. La velocidad del auto es menor que la del camión. D. Si ambos chocaran contra un muro y se detuvieran, el trabajo realizado por el auto sería

igual al del camión.

1- Hallar el trabajo, la potencia y la energía que aplica un cuerpo de 2kgf que

se mueve con una aceleración de 3m/s2 en un espacio de 4km,

horizontalmente

Datos

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2 Hallar el trabajo, la potencia y la energía que se realiza al elevar un cuerpo

de 3kgf hasta una altura de 200cm en ¼ de minuto

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3 Hallar el trabajo, la potencia y la energía que se realiza para arrastrar un

trineo de 8000g, sobre una pista de 8m. la fuerza que se hace para halar el

trineo es de 75N formando un angulo de 28° con la horizontal


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4 Una persona de 120kgf se mueve con una aceleraciónde 12 km/h durante 8

minutos. Hallar el trabajo, la potencia y la energía que aplico la persona para

realizar este movimiento

Datos

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6 Hallar la el trabajo, la potencia y la energía de un cuerpo que se mueve a una

velocidad de 3 m/s durante 1/4 de hora, el cuerpo tiene 40 kgf.

Datos

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7 Hallar la fuerza y la masa que tiene un cuerpo que al aplicar una potencia de

40 j/s en 1 hora se desplaza 60 cm

Datos


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8- Hallar la aceleración de un cuerpo que recorre 1 km en un espacio horizontal,

tiene un peso de 8000 dinas y se le aplico una potencia de 10 hp durante 4

minutos.

Datos


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9- Un cuerpo de 40 kg se mueve a una velocidad de 5 km /h durante 1 hora hallar

trabajo y potencia aplicados.

Datos

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11-Se empuja una caja con un ángulo de 30° con respecto a la horizontal , con

una fuerza de 60N la caja se desplaza a una velocidad de 3 m/ min durante ½

hora Hallar el trabajo, la potencia y la energía que aplica.

Datos

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12- Una persona empuja un cuerpo por un plano inclinado aplicando 500N el plano

tiene 30° con respecto al eje x , se desplazo 3m en 10 minutos, se da una fricción

de 5 N determina e trabajo y la potencia aplicada.

Datos


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13- Hallar el trabajo, la potencia y la energía que aplica un cuerpo de 2kgf que se

mueve con una aceleración de 3m/s2 en un espacio de 4km, horizontalmente.

Datos

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14- Hallar la fuerza y la masa que tiene un cuerpo que al aplicar una potencia de

40 j/s en 1 hora se desplaza 60 cm.

Datos

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15- Hallar la aceleración de un cuerpo que recorre 1 km en un espacio horizontal,

tiene un peso de 8000 dinas y se le aplico una potencia de 10 hp durante 4

minutos.

Datos

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16- Un cuerpo de 40 kg se mueve a una velocidad de 5 km /h durante 1 hora hallar

trabajo, la potencia y la energía aplicados.

Datos


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17- Una caja de 40 kg inicialmente en reposo se empuja una distancia de 5 m por

un piso rugoso y horizontal con una fuerza constante horizontal de 130 N. Si el

coeficiente de fricción entre la caja y el piso es 0.30, encuentre:

(a) el trabajo realizado por la fuerza aplicada,

(b) la energía cinética perdida debido a la fricción,

(c) el cambio en la energía cinética de la caja, y

(d) la velocidad final de la caja.

Datos


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18- Una bala de 15.0 g se acelera en el cañón de un rifle de 72.0 cm de largo

hasta una velocidad 780 m/s, Emplee el teorema del trabajo y la energía para

encontrar la fuerza ejercida sobre la bala mientras se acelera.

Datos

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20- El líder de una porra levanta a su compañera que tiene un peso de 50.0

kghacia arriba en línea recta una distancia de 0.60 m antes de soltarla este

ejercicio demora 15 seg. Si hace loanterior 20 veces

a. Cuánto trabajo ha realizado

b. La potencia total aplicada

c. La energía total utilizada

Datos

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Nota: profe lo que esta entre paréntesis es el resultado si la persona realiza el

ejercicio 20 veces.


TALLER 5 : laboratorio virtual

: Energía cinética ( ). Teorema del trabajo y la energía cinética. Aplicaciones.

Fuerzas conservativas y su relación con la energía potencial ( ): Energía potencial

gravitacional y energía potencial elástica. Energía mecánica ( ). Ley de la conservación de la energía mecánica de un sistema. Sistemas conservativos y no conservativos. Aplicaciones

Nota: los procesos y métodos que debes utilizar para resolver los ejercicios planteados en el taller deben ser aquellos que se explican

y desarrollan en la clase ……si aplicas otros procesos su valoración disminuye

Al entregar el taller este debe mostrar procesos claros, ordenados y completos

Para realizar este taller vamos a realizar un laboratorio virtual en el cual vamos a

utilizar la siguiente pagina

https://phet.colorado.edu/es/simulation/the-ramp

https://phet.colorado.edu/es/simulation/the-ramp


en ella vamos a encontrar un applets de física llamado la rampa

Vamos descargar este applets en nuestro computador

Luego de hacerlo vamos a construir 10 ejercicios en los cuales vamos a utilizar

- El archivador

- El refrigerador

- El piano

- El cajón

- El perro dormido

Cada uno 2 veces , 1 vez con fuerza positiva y la otra con fuerza negativa

Ósea 10 ejercicios en total

El applet al realizar las simulaciones arroja unos resultados , los debes tomar y

aplicar las formulas correspondientes para hallarlos y determinar los que no tiene

con los datos que te da el applet


Datos que colocas

1- Fuerza

2- Angulo de inclinación

3- Distancia recorrida sobre la rampa

4- Tiempo

5- Altura de la rampa

6- Masa

7- Coeficiente de rozamiento

Datos que debes hallar realizando los cálculos

1- Diagrama de fuerzas

2- Aceleración

3- Peso

4- Componentes del peso

5- Fuerza de gravedad

6- Fuerza normal

7- Fuerza de fricción

8- Velocidad

9- Trabajo

10- Potencia

11- Energía potencial

12- Energía cinética

Todo debe ser hallado de una forma clara completa y ordenada

Cada ejercicio debe inicialmente mostrar el pantallazo de la practica

realizada en el Applet y luego los cálculos y datos solicitados

Ningún trabajo debe parecerse a otro si se ven cálculos o resultados

similares se anulan ambos trabajos

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