Trabajo, energía y su conservación

Trabajo, energía y su conservación

Física

22 de Enero de 2018

Desarrollo

• Ejercicio 1:

Determine la masa de una pelota de golf que cuando va a una velocidad de 105 [m/s] tiene una energía cinética de 900 [J].

Datos: Velocidad de la pelota 105 [m/s]; Energía cinética 900 [J]= [pic 1]

Reemplazando en la formula

[pic 2]

 despejamos M[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

[pic 7]

La masa de una  pelota de golf según los datos entregados es: 0.1632 Kilogramos

• Ejercicio 2:

Determine la energía total de un helicóptero que se encuentra a una altura de 300 [m], se mueve a una velocidad de 20 [m/s] y que tiene una masa de 1200[kg].

Datos: Altura 300 [m], Velocidad20 [m/s], Masa 1200 [kg]

Energía gravitacional cinética[pic 8][pic 9]

Energía de un sistema [pic 10]

Desarrollo

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

• Ejercicio 3:

Determine a qué velocidad un futbolista debe lanzar una pelota al cielo para que ésta alcance una altura de 30 metros. Para resolver, asuma que la masa de la pelota es de 0.4 [kg].

[pic 15]

Datos: altura 30m, masa 0.4 kg. Ley de conservación de la energía .[pic 16]

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

[pic 23]

[pic 24]

Por lo tanto, el futbolista debe lanzar la pelota a 24,24 m/s para alcanzar 30 m. de altura.

• Ejercicio 4:

Determine cuál será la velocidad que tendrá el carro de la figura en los puntos A, B y C. Para resolver el problema, asuma que la masa del carro es de 480 [kg].

[pic 25]

Desarrollo para A:

Datos: Velocidad inicial 1m/s, masa 480 kg, altura inicial 12 m, altura final 4.9 m, gravedad 9,8 m/s2.

[pic 26]

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[pic 29]

 despejando v2.[pic 30]

[pic 31]

[pic 32]

[pic 33]

Por lo tanto, la velocidad alcanzada en el punto A, es de 11.838 m/s.

Desarrollo para B:

Datos: Velocidad inicial 1m/s, masa 480 kg, altura inicial 12 m, altura final 1.8 m, gravedad 9,8 m/s2.

[pic 34]

[pic 35]

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[pic 37]

 despejando v2.[pic 38]

[pic 39]

[pic 40]

[pic 41]

Por lo tanto, la velocidad alcanzada en el punto B, es de 14.174 m/s.

Desarrollo para C:

Datos: Velocidad inicial 1m/s, masa 480 kg, altura inicial 12 m, altura final 9.9 m, gravedad 9,8 m/s2.

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[pic 45]

 despejando v2.[pic 46]

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[pic 49]

Por lo tanto, la velocidad alcanzada en el punto C, es de 6.493 m/s.

• Ejercicio 5:

Una grúa levanta un bloque de concreto de 600 [kg], tal como se muestra en la figura. Determine cuál es el trabajo total que debió realizar el motor de la grúa para levantar el bloque a la altura indicada.

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