Anónimo
Anónimo preguntado en Ciencias y matemáticasFísica · hace 7 años

¿Trabajo, energía y potencia? ¡¡Ayuda!!?

Es una asignación de trabajo, energía y potencia estos ejercicios no logré resolverlos, creo que estoy usando mal las ecuaciones... espero y me puedan ayudar.

1- Un trineo es arrastrado una distancia de 12 m por medio de una cuerda, con una

constante 140 N. La tarea requiere de 1200 J de trabajo.¿Qué ángulo forma la cuerda

con el suelo?

2- Un bloque de 2 kg reposa sobre una mesa de 80 cm del piso. a) Calcule la energía

potencial del bloque en relación con el piso. b) con relación a un asiento que está a 40

cm del piso. c) con relación al techo del edifico que está a 3 m de altura por encima de

la mesa.

3- Un martillo de 4kg se levanta a una altura de 10 m y se deja caer . ¿ Cuales so

sus energías cinética y Potencial del martillo cuando ha caído a un punto ubicado a 4m

del nivel del suelo.

4- En la figura, el carrito tiene una masa de 8kg tiene una velocidad inical de 7 m/s

desde una altura de 20m en su descenso. Desprecie la fricción y calcule la velocidad

cuando llega al punto B.

Mientas más simple lo puedan explicar mejor, no es necesario que me den las respuestas simplemente necesito entender cual ecuación usar y su procedimiento...

¡Gracias!

1 respuesta

Calificación
  • hace 7 años
    Respuesta preferida

    Kris:

    1) El trabajo es el producto de los módulos de la fuerza y el desplazamiento por el coseno del ángulo entre ellos.

    Entonces:

    W = F d cos α

    donde α es el ángulo buscado.

    cos α = W / (F d) = 1200 J / (140 N 12 m) = 0,714

    α = 44,41º

    ========

    2) La energía potencial es => Ep = m g h

    a) h= 80 cm = 0,8 m => Ep1 = 2 kg x 9,8 m/s² x 0,8 m = 15,68 J

    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . =============================

    b) h = 80 cm - 40 cm = 40 cm = 0,4 m =>

    Ep2 = 2 kg x 9,8 m/s² x 0,4 m = 7,84 J

    ============================

    c) el techo está por encima de la mesa, pero medimos la distancia desde el elemento de referencia, que marca el nivel de referencia, al bloque, o sea que es: h = -3m,entonces:

    Ep3 = 2 kg x 9,8 m/s² (- 3 m) = -58,8 J

    =============================

    Que sea negativa, significa que tiene menor energía potencial que un objeto ubicado a la altura del techo.

    3) Se mantiene la energía mecánica dada por la suma de la energía cinética y potencial en todo instante => E = Ep + Ec

    Esto se llama "conservación de la energía" porque consideramos que no existen fuerzas disipativas (que disipen energía) o también llamadas "no conservativas", como el rozamiento del aire, que se desprecia.

    A los 10 m de altura => E = m g H + ½ m Vi² = m g H + ½ m . 0² = m g H

    donde Vi = velocidad inicial = 0; H = 10 m = altura inicial

    E = 4 kg × 9,8 m/s² × 10 m = 392 J

    A una altura de 4 m, la Ep es => Ep(4) = m g × 4m = 4 kg × 9,8 m/s² × 4 m

    Ep(4) = 156,8 J

    ============

    La energía cinética a 4 m de altura sale por diferencia => E = Ep(4) + Ec(4)

    => Ec(4) = E- Ep(4) = 392 J - 156,8 J = 235,2 J

    . . ============= ====================

    4) Aunque no veo la figura me imagino un carrito de montaña rusa.

    E = m g h + ½ m V²

    Aplicamos la conservación de energía (no tengo los datos del punto B, cuando no incluyes la figura la debes describir, bastaba con decir la altura de B!!).

    1º → calculas la energía mecánica en el inicio:

    E(A) = m g h(A) + ½ m [V(A)]² = 8 kg x 9,8 m/s² x 20 m + ½ 8 kg x 7² m²/s²

    E(A) = 1764 J

    2º → calculas la Ep a la altura de B, como no das el dato porque remites a la figura inexistente SUPONGAMOS (luego reemplazas por el valor correcto) que sean 8 m:

    Ep(8) = 8 kg x 9,8 m/s² x 8 m = 627,2 J

    Y como se conservó la energía mecánica, la Ec es la diferencia:

    3º → Ec(8) = 1764 J - 627,2 J = 1136,8 J

    4º → la Ec en B es => Ec(B) = ½ m VB²

    se despeja VB

    VB = √ [ 2 EC(B) / m ]

    - - - - - - - - - - - - - - - - -

    si B estuviera a 8m de altura daría:

    V(8) = √ ( 2 x 1136,8 J / 8 kg) = 16,86 m/s

    ===================== =========

    Recuerda reemplazar por el valor verdadero de la altura en B.

    Saludos!

    .

    .

    .

    ____________________

    Por favor, NO dejes de elegir una Mejor Respuesta. La misma no necesariamente debe ser la mía, lo evalúas tú. Te ruego que lo hagas con responsabilidad, considerando que la respuesta se atiene a lo solicitado y supera en este respecto a la de otros foristas.

    Al hacerlo estarás siendo agradecido/a con TODOS aquellos que hemos entregado nuestro más solidario esfuerzo para ayudarte.

    ____________________

    .

    .

    .

    .

    .

    Fuente(s): ____________________ Considero que desde los colores más feos a su organización de datos, el nuevo formato es menos amistoso que el anterior y debería volverse a aquel. Además, en foros científicos no sólo es necesario poder agregar comentarios que pueden rectificar una mala respuesta o contestar una duda adicional de quien pregunta sino que la mejora debería apuntar a que los mismos le lleguen a quien preguntó, en su correo. ____________________ .
¿Aún tienes preguntas? Pregunta ahora para obtener respuestas.