Tres en movimiento: trabajo, energía y potencia
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.
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
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.phy-astr.gsu.edu/hbasees/newt.html
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).
e. La energía cinética del carrito (en Joules) durante su movimiento.
f. La energía potencial (en Joules) si el carrito se detiene.
g. La potencia (en Watts) con la que es arrastrado el carrito.
4. Finalmente y a manera de conlusión, en párrafo breve responde: ¿Qué aplicación tienen los conceptos de energía, potencia, fuerza y trabajo en la vida diaria?
a- Seguir instrucciones y procedimientos de manera reflexiva para alcanzar un objetivo.
b- Analizar un problema y aplicar los saberes aprendidos para llegar a soluciones.
c- Utilizar las tecnologías de la información y comunicación para procesar e interpretar información.
d- Elaborar una conclusión a partir de los aprendizajes relacionados con trabajo, energía y potencia.
2 Respuestas
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.
a) EL dIAGRAMA DE cUERPO lIBRE es muy simple. Horizontalmente la fuerza de arrastre = 300N COS 40° = 230 N.( hacia la derecha) .....la fuerza de roce..opuesta = -120 N ( hacia la izquierda.) Verticamente y hacia arriba... la fuerza de reaccion del suelo + componmente vertical de la fuerza aplicada:
Seria =( 100 Kg x 10 m/seg^2 ) + ( 300 x sen 40°) = 1000 + 192.83 = 1193 N.
c) Fuerza aplicada = Masa x Aceleracion..........300N = 100 Kg x aceleracion
Aceleracion = 300/100 = 3 m/ seg^2 ( En el sentido de la fuerza impulsora aplicada).
d) Trabajo realizado para impulsar el carrito los 10 metros:
Trabajo = Fuerza neta x distancia recorrida + Energia por roce= 230 N X 10 m + 10N X 10 m = 2400 Joules.
e)Energia cinetica adquirida por el carrito = 230 x 10 = 2300 Joules.
f)El carrito se desplazo siempre horizontalmente. Luego su energia potencial no ha variado. Vale constantemente= m x g x altura = 100Kg x 10 m/seg^2 x 2 m = 2000 Joules.
g) Potencia de arrastre en Watts = Trabajo de arrastre / tiempo = 2400J / 15 s = 160 Watts.
4) Este punto puede referirse a variados aspectos de nuestra vida diaria dado que nos encontramos constantemente en movimiento.
·
·
¡Hola Laura!
Que enunciado más catastrófico, tendrán que modificarlo, pero es que cada facilitador lo hará de una forma distinta. Mientras no encuentre al go más coherente esta es la respuesta que he dado: Trabajo, energía, potencia.
No olvides valorar la respuesta.
Sa lu dos.
.
:
Una pregunta tendrás, la respuesta del inciso B - anonimo anonimus
la respuesta continua de la respuesta a??? - mely Delgadillo