EJERCICIOS DE TRABAJO Y ENERGIA

EJERCICIOS DE TRABAJO POTENCIA

 

DATOS GENERALES:

Alumno: Doménica Guerra                                                           CURSO: 3^ro BGU “B”

 Fecha: 21/10/2014

 EJERCICIOS:

1.    Cite tres situaciones en las cuales se ejerza una fuerza sobre un objeto sin que se realice trabajo

 

•        Cuando estoy arrimada a la pared realizo una fuerza pero obviamente no realizo un trabajo entonces existe una fuerza pero no un trabajo. 
•            Cuando cargo mi mochila realizo una fuerza para poder cargarla pero esta no tiene o realiza un desplazamiento.
•         Cuando tengo una caja arriba en mis manos realizo una fuerza pero esta no realiza un desplazamiento por que el trabajo está definido como la fuerza realizada por un desplazamiento.
•      Cuando estoy sentada realizo una fuerza sobre la silla pero no existe un desplazamiento por lo tanto no realizo trabajo.

2.    Un estudiante levanta a su compañera de 47 Kg en línea recta hacia arriba desde el piso a una altura de 1,7 m antes de soltarla. Si hace esto 5 veces, cuánto trabajo ha realizado? (R/3995 J)

Datos                                                                                GRAFICO

    m = 47Kg                                  

      h =1,7 m x 5veces=8.5m                        

W=?

g =9.8 m/s²

F=?

    Procedimiento

 Cuando uso una gravedad 9,8m/s²                              

W= F x d                         F=m x g                                  

W=(460.6N)(8.5m)          F=(47Kg)(9.8m/s²)       

W=3915.1J                      F=460.6N

     

Cuando uso una gravedad de 10m/s²

W= F x d                         F=m x g                                  

W= (470N) (8.5m)          F=(47Kg)(10m/s²)       

W=3995J                        F=470N

     

3.     Qué diferencia encuentra entre la palabra trabajo utilizada cotidianamente y la palabra        trabajo que utilizan los científicos?

Trabajo utilizado cotidianamente significa realizar una actividad u ocupación ya sea laboralmente como trabajar en una entidad pública privada o de cualquier clase realizando las labores designadas.

Mientras que el trabajo científico es una unidad de medida que esta determinada por la fuerza realizada sobre un objeto que produce un desplazamiento y su medida es el joule.

4.    Indique en cuáles de las siguientes actividades se está realizando físicamente trabajo:

A.   Estar sentado durante 8 horas digitando

B.   Transportar una puerta por un corredor

C.   Instalar la puerta del caso anterior

D.   Subir un mueble a un segundo piso utilizando una cuerda

Porque al utilizar la cuerda  estoy realizando un desplazamiento y una fuerza aplicando para subir el mueble.

E.   Dejar caer el mueble del ejercicio anterior

5.    Usted necesita acomodar un mueble pesado en otro sitio de una habitación, la única opción es empujarlo:

A.  En qué caso la fuerza que usted debe aplicar realizará más trabajo?

Realizo más trabajo cuando al trasladar exista una distancia considerable entonces tendré que aplicar más fuerza y  realizare más trabajo de un lugar a otro con una fuerza y un desplazamiento entonces realizo más  trabajo  desde el inicio hasta llegar al final donde colocare el mueble.

B.  En qué caso realizará menos trabajo?

Realizare menos trabajo cuando exista menos distancia entonces al existir menos distancia ejerceré menos fuerza lo que producirá un trabajo menor o también cuando llegue al punto donde quería colocar el mueble.

C.  Bajo qué circunstancias será nulo el trabajo?

El trabajo es nulo cuando no realizo un desplazamiento entonces si no tengo una distancia que recorrer  no ejerceré ninguna fuerza por lo tanto no existe trabajo, y si está quieto el objeto cuando q = 90º, se tiene que cos 90º = 0. En este caso la fuerza y el desplazamiento son perpendiculares entre sí y el trabajo realizado es nulo.

6.    Imagine que usted está diseñando un espacio para lo cual debe trasladar un objeto 12,9 m con una fuerza de 18 N en la misma dirección. Un empleado le dice que le cobrará $50 por cada Julio de trabajo que deba emplear para mover el mueble o que le dé $10.000 por el trabajo. Cuál de las dos propuestas es más conveniente para usted?

Para mi la segunda propuesta es mejor debido a que  si digo que el W = F x d entonces W = (18N)(12.9m)= 232.2 Julios pero si esto lo multiplicamos por los 50 dólares que me tocaría pagar por cada julio de trabajo me saldría 11 610 entonces me conviene pagarle solo los 10 000 dolores con lo que me ahorro 1 610 dólares.

7.    Usted visita una obra que contiene uno de sus diseños y observa como un operario arrastra horizontalmente un bulto de cemento de 30 Kg con una fuerza de 250 N hasta una distancia de 4m, luego lo levanta hasta una plataforma que se encuentra a 1,25 m de altura. Qué trabajo realiza en total? (R/1375 J)

Datos                                                                                  GRÁFICO

m =30Kg

F =250N                               

d =4m

h=1.25m

W_T=?

PROCEDIMIENTO 

W _horizontal = F x d            

W _horizontal =(250N)(4m)

W _horizontal =1000 J

Cuando uso una gravedad 9,8m/s²                             

W _vertical= F x d                            F=m x g                                

W _vertical = (294N)(1.25m)            F=(30Kg)(9.8m/s²)       

W _vertical =367.5J                          F=294N

     

Cuando uso una gravedad de 10m/s²

W _vertical = F x d                          F=m x g                                  

W _vertical = (300N) (1.25m)         F=(30Kg)(10m/s²)       

W _vertical =375J                           F=300N

W _total= W _horizontal+ W _vertical

W _total=1000 J+ 375J                          

W _total=1375J

8.    Dos automóviles de igual peso poseen motores diferentes. Si uno de ellos sube a lo alto de una montaña en la mitad del tiempo que el otro, qué podría decir usted de los motores?

Que el primer motor tiene mayor potencia que el otro debido a que la potencia es el trabajo realizado en un intervalo de tiempo el primer motor tiene mayor potencia puesto que realizo el mismo trabajo pero  en menor tiempo esta es la rapidez con que subió y se podría decir que el segundo motor no tiene rapidez o potencia porque realizo el mismo trabajo pero en un mayor tiempo.

9.    Usted debe dotar la oficina del ejercicio anterior de una fotocopiadora. Le ofrecen una que saca 1 copia en 1,5 segundos; mientras que otra con las mismas características técnicas saca 30 copias en 1 minuto. ¿Cuál de las dos compraría y por qué?

La primera compraría debido a que  a la siguiente regla de tres:

1copia ---> 1.5 segundos

30 copias ---> ?

 Multiplicamos 30* 1.5=45segundos

Entonces 30 copias lo realiza en 45 segundos entonces esta es mas eficaz, mientras que la otra copiadora realizaba 30 en sesenta segundos entonces esta no tiene tanta eficacia como la primera.

10. Al entregar unos muebles que usted requiere para diseñar un espacio; varios hombres suben una biblioteca de 120 Kg hasta un tercer piso de un edificio con 2.8 m de altura por piso.

A.   Qué trabajo realizan? (R/ 10080 J)

B.   Qué potencia desarrollarán si el trabajo lo realizan en 5 minutos? (R/ 33.6 w)

Datos                                                                           GRÁFICO

1. m =120Kg                                        

h =2.8m x 3=8.4m

W=?

P =?

t=5min=300s

PROCEDIMIENTO

TRABAJO

Cuando uso una gravedad 9,8m/s²                             

W = F x d                           F=m x g                                         

W = (1176N)(8.4m)            F=(120Kg)(9.8m/s²)       

W =9 878.4J                       F=1176N

     

Cuando uso una gravedad de 10m/s²

W= F x d                              F=m x g                                       

W= (1200N) (8.4m)              F= (120Kg)(10m/s²)       

      W=10 080J                           F=1200N

POTENCIA

P=W/t

P=10 080N/300s

P=33.6 w