Trabajo y Energía

Trabajo y Energía

Javier González Barra

Física

Instituto IACC

Domingo 16 de noviembre del 2014

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.

T= F*D

T= 1000*50 = 50.000 joules

T= 5* 10 E + Ergs

T= 5.102.04 kgm.

1 kgm= 9.8 joules

X kgm = 50.000 joules

9.8j/ = 50000 j

5.102 kgm

1j 107e erg.

50000j = erg

50000j* 107 erg

5*1011 erg

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.

a) El trabajo realizado por una gota de agua es:

70 cm = 0.7 m

0.25 g = 0.00025 kg

0.7* 0.00025 = 0.000175 J. el trabajo realizado por una gota de agua

b) 60 * 60 * 24 * 365 = 31536000 segundo

La fórmula es segundos * minutos * horas * días = año civil

31536000 * 0.000175 = 5518.8 J

Realiza 5518.8 Joules.

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

Los Datos

Masa de agua… m = 1500 litros = 1500 Kilogramos

Altura la que se encuentra… h = 10 m

Aceleración de la gravedad…g = 9,8 m / s²

La energía potencial acumulada por esa masa de agua es:

Ep = m x g x h

Ep = (1500) (9,8) (10)

Ep = 147.000 Joule

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

Se trata de un caída libre y primero hay que hallar cual es la velocidad máximo que alcanza el móvil.

h= Vo * t + 1/2g * t²

g= (Vf - Vo) t

Vo = 0

h = ½ g * t² (1)

g= Vf / t (2)

De (1) despejamos t y de (1) despejamos Vf

h = ½ g * t²

t= √ (2 * h / g) (3)

g= Vf / t

Vf = g / t (4)

Reemplazamos (3) en (4)

Vf = g / √ (2 * h / g)

Vf =9,81 m/s² / √ (2 * 40 m/ 9,82 m/s²)

Vf = 3,43525134 m/s

Luego

Ec= m * V² / 2

m= p/g

Ec= p * V² / 2 g

Ec= 100 kg * (3,43525134 m/s)² / 2 * 9,81 m/s²

Ec = 60, 1475625 kgm = 590,047588 J.

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?

E. potencial = m*g*h

Ep = 100Kg * 9,8 m/s * 40m

Ep = 39200 J

Ep 100 N * 30m… (40-10) explicación de lo 30

Ep = 3000J

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.

T= F*d

T=1000*50= 50.000 joules

T= 5*10E + 11 Ergs

T= 5.102.04 kgm

Desde una altura de 70 cm cae cada segundo una gota de agua que pesa 0,25 gramos.

2. 1kgm=9.8joules

X kgm = 50.000 joules

9.8j/ =50000 j

5.102kgm

1j=10⁷

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