Física I
D.R.© Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Eugenio Garza Sada 2501 Sur, Col. Tecnológico, Monterrey, Monterrey, N.L. México. 2011
Física I Módulo IV Energía mecánica Unidad 1 Trabajo y potencia MIV-U1- Actividad Evaluable 1. Trabajo mecánico y potencia
Instrucciones: I. En este ejercicio tendrás que analizar algunas afirmaciones relacionadas con el trabajo mecánico y la potencia 1. Lee y analiza cuidadosamente cada una de las afirmaciones que se presentan a continuación. 2. Haz clic en cada uno de los pequeños cuadros para seleccionar si la afirmación es falsa o verdadera. 3. Explica el porqué de tu selección si escogiste “Falso” 4. Graba y envía a tu tutor este documento por el medio señalado. a) La única condición para que se realice un trabajo es que la fuerza sea muy grande, independientemente de que produzca movimiento o no.
Falso Verdadero
No importa si la fuerza es grande o no, siempre y cuando produzca movimiento
b) El trabajo es un vector con la misma dirección que la fuerza que lo produce.
Falso Verdadero
El trabajo es un escalar y no un vector. En cuanto tal no tiene dirección.
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Física I c) Las unidades del trabajo son los Newton.
Falso Verdadero
Joules
d) El trabajo sólo se presenta en objetos que se mueven horizontalmente.
Falso Verdadero
EL MOVIMIENTO PUEDE SER HORIZONTAL Y VERTICAL O EN CUALQUIER DIRECCIÓN
e) La fricción cinética es una fuerza que puede efectuar un trabajo.
Falso Verdadero
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Física I f) La potencia es un vector.
Falso Verdadero
La potencia es una magnitud escalar ya que no posee una dirección ni un sentido g) La potencia se mide en Joules.
h) La potencia es directamente proporcional al trabajo efectuado.
Falso Verdadero
Escribe aquí tu argumentación.
i)
Al comparar dos máquinas que realizan el mismo trabajo, la que lo hace en menor tiempo es la que tiene menor potencia.
Falso Verdadero
Todo lo contrario
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Física I j)
Una máquina que realiza un trabajo con velocidad constante tiene potencia de cero.
Falso Verdadero
Siempre que se realice un trabajo existe una potencia
II.
Para cada uno de los siguientes ejercicios numéricos elabora los cálculos correspondientes para encontrar las variables que se piden.
A. Una masa de 10kg se mueve sobre una superficie horizontal con coeficiente de fricción cinético de 0.30 hasta detenerse completamente después de recorrer 8 metros, ¿Qué tanto trabajo desarrolló la fricción cinética?
Variables WFK= Fk= 0.30 d=8 metros CosƟ=180°
m=10 g=9.81 Resolución del problema
Fórmulas WFK =Fk dCosƟ Fk =µK N N=mg
N=mg N=10(9.81) N=98.1 Fk =µK N Fk =.30(98.1) Fk = 29.43 WFK=FkdCosƟ WFK=FkdCosƟ WFK=29.43 (8)Cos180 o WFK=235.44Cos180o WFK=235.44 (-1) D.R.© Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Eugenio Garza Sada 2501 Sur, Col. Tecnológico, Monterrey, N.L. México. 2011
Física I WFK=-235.44 Joules B. Una caja de 15kg se mueve sobre una superficie horizontal con coeficiente de fricción de 0.15 al ser estirada por medio de una fuerza de 90Nt aplicada en el mismo eje que el movimiento, si la caja se desplaza 12 metros, encuentra: a) el trabajo efectuado por la fuerza “F”, b) el trabajo efectuado por la fricción cinética, c) el trabajo neto aplicado sobre la caja.
Variables W=? F=90Nt d=12
Fórmulas
W FdCos
Resolución del problema W = (90Nt)(12m)Cos0 W= (90Nt)(12m)(1)= 150Nt m W= 1080Nt m = 1080 Joules
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Física I
C. Una grúa eleva con velocidad constante en 8 minutos un bloque de concreto de 200kg hasta la azotea de un edificio de 20 m de altura, ¿Cuál es la potencia de la grúa?
Variables T=8s M=200Kg D=20m
Fórmulas
F=mg WF=FdCos0
Resolución del problema F – w =0 F=w F=mg F=(200kg)(9.8m/s2 ) F= 1,960Nt WF=FdCos0 WF= (1960Nt)(20m)(Cos 0°) WF = (1960Nt)(20m)(1) WF = 39,200 Joules WF = 39,200J
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Física I
D. Una bomba eléctrica de agua tiene una potencia de 3/4 HP, y es usada para llenar una cisterna de con 1,500 litros de agua que se encuentra en la azotea de una casa a 8 metros por encima de piso. ¿Qué tanto tiempo le toma la bomba llenar la cisterna? Nota: considera que cada litro de agua es igual a 1 kg de agua.
Variables Potencia: 3/4 HP Distancia vertical: 8m Ángulo entre la fuerza y el movimiento: 0°
1HP=746Watts
Fórmulas P=W/t=(FdCos
t =(FdCos)/p
F =mg
Resolución del problema P=W/t=(FdCos
P=.75HP(746Watts)/1HP P= 559.5Watts F=1500Kg(9.8m/s2) F=14700Nt t =(FdCos)/p t =(14700Nt (8m)Cos0)/ 559.5Watts t =117600Cos0)/ 559.5Watts t =117600/ 559.5Watts t =117600/ 559.5Watts t=210.18s
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Física I
Bibliografía: Internet Explorer http:/www.cca.org.mx/Prepanet/cursos http://www.bibliotecasvirtuales.com/bibl…
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