Fisica.

Desarrollo

1. Calcular en joules, kgm y ergs el trabajo de una fuerza de 1.000 N cuyo punto de aplicación se desplaza 50 m en la dirección de la fuerza.

Formula

t=fd

Trabajo es igual al producto de la fuerza por la distancia

T=1000*50=50.000 joules

T=5*10 E+11Ergs

T=5.102,04 kgm

2. Desde una altura de 70 cm cae cada segundo una gota de agua que pesa 0,25 gramos. Calcular el trabajo que es capaz de realizar la gotera en un año.

Datos:

El trabajo es igual al producto de la fuerza por la distancia

El trabajo realizado por una gota de agua es:

70cms= 0.7 metros

0.25 grs= 0.00025 kilos

F=0.7 metros*0.00025 kilos= 0.000175 joules

Esto es el trabajo que ejerce gota en un segundo.

Entonces en un año:

60seg*60min*24hrs*365 dias=31.536.000 seg

Es decir:

W=0.000175 joules*31.536.000 seg=5518.8 joules de trabajo realiza en un año.

3.- Calcular la energía potencial almacenada en un tanque con 1.500 litros de agua, situado a 10 m de altura respecto del suelo.

EP=p*h

EP= (m*g)*h

Por lo tanto:

Masa de agua m= 1.500litros= 1.500 kilogramos

Altura h=10 m

Aceleración de la gravedad g=9,8 m/s2

La energía potencial por la masa de agua es:

EP=m*g*h

EP=1.500*10*9,8

EP=147000 joules

4. ¿Qué energía cinética tiene al tocar el suelo un cuerpo de 100 N de peso que cae desde 40 m?

La fórmula seria:

h=v_0*t+1/2 g*t^2

Primero despejamos g:

g=(v_f-v_0 )/t

Como la velocidad inicial es 0, entonces:

h=1/2*g*t^2

g=v_f/t

A continuación se calcula el tiempo final y la velocidad final

t=√((2*h)/g)

v_(f=g*t)

Si reemplazamos la ecuación del tiempo en vf se obtiene:

v_(f=g*√(((2*h)/g) ))

v_(f=9,8 metros/〖seg〗^2 )*√(((2*40 metros)/(9,8 metros/〖seg〗^2 )) )=28 metros/seg

La fórmula de energía cinética seria:

E_k=1/2*m*〖v_f〗^2

m=p/g si lo reemplazamos a los valores seria:

E_k=1/2*(100 N)/(9,8 metros/〖seg〗^2 )*784 metros/seg=4000 joules

5. ¿Cuál era la energía potencial del cuerpo anterior a los 40 m de altura?, ¿qué energía potencial y cinética tenía en el punto medio de la trayectoria y cuando le faltaban 10 m para llegar al suelo?

EP=p*h

EP=100N*40 metros =4000 joules

La mitad del trayecto es de 20m entonces la energía potencial será de:

EP=100N*20 metros= 2000 joules

Para calcular la energía cinética en el punto medio del trayecto calculamos:

m 100N/(9.8 metros/〖seg〗^2 )=(10.20408 kilogramos/〖metros〗^2 )/(9.8 metros/〖seg〗^2 )=10,20408 ut masa

Para obtener la velocidad final

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