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GUÍA DE TRABAJO No. 4

EL TRABAJO, LA POTENCIA, LA ENERGÍAY SUS UNIDADES.

LOGROS.

Define los conceptos de trabajo, potencia y diferencia sus unidades.

Establece las condiciones para que una fuerza que actúa sobre un cuerpo realice trabajo.

Realiza problemas de aplicación de trabajo y potencia.

ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE

Describe los conceptos trabajo potencia y energía a partir del punto de vista de la física. Relaciona los conceptos de trabajo, energía cinética y potencial a partir del estudio del teorema del trabajo y la energía. Aplica el concepto de energía potencial, trabajo y conservación de energía a partir de ejemplos relacionados con el tema. Establece relaciones entre variables a partir del análisis de unidades. Describe cualitativa y cuantitativamente situaciones físicas relacionadas con trabajo, potencia y energía.

CONSULTA LOS SIGUIENTES CONCEPTOS.

Trabajo, potencia, sus respectivas unidades, condiciones para que una fuerza realice trabajo. Relación entre el trabajo y la potencia.

DESPUÉS DE TUS CONSULTAS, ANALIZA REFLEXIONA Y RESPONDE

Define con tus palabras qué es trabajo.

¿Cómo se define físicamente el trabajo realizado por una fuerza?

¿Cuáles son las condiciones que deben cumplirse para que una fuerza realice trabajo?

¿Cuáles son las unidades de trabajo?

Define qué es un julio y qué es un ergio.

¿Qué relación existe entre el julio y el ergio; es decir, cuántos ergios tiene un julio y cuántos julios tiene un ergio?

Define con tus palabras qué es potencia.

¿Cuáles son las unidades de la potencia?

Define qué es un wattio, un kilovatio y un megavatio.

¿El caballo de fuerza, el caballo a vapor, el kilovatio hora, son unidades de potencia o de trabajo? (Explica c/u)

¿Cuantos vatios tiene un caballo de fuerza? ¿Cuantos tiene un caballo a vapor?

¿Cuántos julios tiene un kilovatio hora?

Expresa en función de sus unidades la relación entre julio y wattio; julio y newton; wattio y newton.

Investiga cuál es la potencia aproximada de cada uno de los siguientes electrodomésticos: televisor, plancha, nevera, lavadora.

RESUELVE LOS SIGUIENTES EJERCICIOS

1. ¿Qué trabajo realiza una fuerza de 15 newton cuando desplaza un cuerpo 18m en la misma dirección en que se aplicó?

2. Una fuerza de 15 Newtons se ejerce sobre un cuerpo a través de una cuerda formando un ángulo de 30º con la horizontal. Si el cuerpo se desplaza 20 metros horizontalmente, ¿qué trabajo realiza dicha fuerza?

3. Un bulto de cemento de 40 kg es conducido en el hombro horizontalmente por una persona una distancia de 28 metros, luego lo lleva hasta una plataforma que se encuentra a 12m de altura. ¿Qué trabajo realiza la persona?

4. Un hombre levanta un cuerpo hasta una altura de 12 m. Si dicho cuerpo tiene una masa de 50 kg ¿Qué potencia desarrolla la persona sabiendo que dicha actividad la realiza en medio minuto?

5. Un motor tiene una potencia de 20 kilovatios. Con qué velocidad subirá una plataforma de 800 kg. de masa?

6. ¿Cuánto tiempo tarda un motor de 25 kilovatios en realizar un trabajo de 12.000 julios?

7. Un ascensor levanta 6 pasajeros a 30 metros de altura en minuto y medio; cada pasajero tiene una masa de 65 Kg y el ascensor una masa de 900 kg. Calcula la potencia desarrollada por el motor.

8. Una lavadora permanece en funcionamiento durante hora y media. Si la potencia de dicho electrodoméstico es 2.000 wattios, y el kilovatio hora cuesta $ 40, ¿cuál es el costo que se debe pagar?

9. Un cuerpo de 80 Kg se desea levantar hasta una altura de 15 m. por medio de un plano inclinado y con ayuda de una cuerda que forma un ángulo de 30º con la horizontal. Si la fuerza que se ejerce a través de la cuerda es de 650 N. y el coeficiente de rozamiento cinético entre la superficie y la masa es 0,2, calcular a) el trabajo realizado por cada una de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo. b) el trabajo neto realizado.

10. La locomotora de un tren ejerce una fuerza constante de 50.000 Newton sobre el tren cuando lo arrastra por una vía horizontal a la velocidad de 50 km/h. ¿Qué trabajo realiza la locomotora en cada kilómetro de recorrido y cuál es la potencia que desarrolla en cada Km?

11. Dos jóvenes del mismo peso suben por una escalera hasta el cuarto piso de un edificio. Si tardan 50 y 40 s respectivamente.

¿Cuál de los dos realiza más trabajo?

¿Cuál de los dos desarrolla mayor potencia?

12. Si parten de la superficie de la tierra y cada piso tiene 3,5 metros de altura, calcula el trabajo de cada joven y la potencia que desarrolla cada uno, sabiendo que su masa es de 60 kilogramos.

13. Un deportista de 70 Kg asciende verticalmente por una cuerda hasta una altura de 5m.

¿Qué trabajo realiza el deportista?

¿Qué potencia desarrolla si el ascenso lo realiza en 20 s.?

LA ENERGÍA Y SUS UNIDADES

LOGROS:

Diferencia los conceptos de: energía cinética, energía potencial y energía mecánica.

Enuncia e interpreta el teorema del trabajo y la energía en función de: la energía cinética, la energía potencial gravitacional y la energía potencial elástica.

Aplica el teorema del trabajo y la energía y el principio de conservación de la energía en la solución de problemas prácticos.

CONSULTA LOS SIGUIENTES CONCEPTOS:

Energía, clasificación de la energía, energía mecánica, energía potencial, energía cinética, teorema del trabajo y la energía principio de conservación de la energía, energía renovable y no renovable.

• DESPUÉS DE TUS CONSULTAS, ANALIZA REFLEXIONA Y RESPONDE

1. Define con tus palabras qué es energía y cuáles son sus unidades.

2. Escribe y define las clases de energía que existen.

3. ¿Cuál es la diferencia y relación entre energía cinética, energía potencial y energía mecánica? (Escribe la ecuación con que se expresa c/u.)

4. Explica el teorema del trabajo y la energía en función de: la energía cinética, la energía potencial gravitacional y la energía potencial elástica.

5. Explica lo que dice el principio de conservación de la energía mecánica. Da ejemplos.

6. Qué le sucede a la energía potencial, a la energía cinética y a la energía mecánica de un cuerpo cuando: a) Se lanza verticalmente hacia arriba, b) Se lanza vertical hacia abajo.

7. ¿Qué son energías renovables y energías no renovables? Da ejemplos.

8. Escribe un concepto y un ejemplo de cada uno de las energías siguientes: a) Energía solar, b). Energía hidráulica,

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