Control semana 3 FISICA

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NOMBRE: Mecánica: Conservación de la Energía.

DESARROLLO:

1. [pic 7]En la figura se puede visualizar un carro de transporte de carga de masa m= 150 [kg] que se incluye en la vía con una velocidad de 12[m/s]. Con la información entregada determine la velocidad que tiene el carro en el punto A, B. Considere la aceleración de gravedad como g=10 m/s2 . Exprese los resultados en unidades pertenecientes al sistema internacional. (3 puntos).

Respuesta:

m = 150 kg

Velosidad carro I =12 m/s2

g= 10 m/s2

hA = 12m

hB= 5m

De punto 0 a punto A

EA = EB

        ½ * m VA2 + m g hA = ½ m VB2 + m g hB

        ½ * 150(kg) * 12 (m/s2)2 + 150 (kg) * 10(m/s2) * 25m = ½ * 150(kg) * VA2 + 150(kg) * 10(m/s2) * 12m

                        10.800 (j) + 37.500 (j) = 75 * VB2 + 18.000 (j)

                                48.300 (j) = 75 VB2 + 18.000

                                28.800 – 18.000 / 75 = VA2

                                        144 (j) = VA2

Por lo tanto si se despeja VA , se tiene:

                        VA = 12 m/s2        

De punto A a punto B.

½ * m VA2 + m g hA = ½ m VB2 + m g hB

        ½ * 150(kg) * 12 (m/s2)2 + 150 (kg) * 10(m/s2) * 12m = ½ * 150(kg) * VB2 + 150(kg) * 10(m/s2) * 5m

                        10.800 (j) + 18.000 (j) = 75 * VB2 + 7.500 (j)

                                28.800 = 75 VB2 + 7.500 (j)

                                28.800 – 7.500 / 75 = VB2

                                284 = VB2

Por lo tanto si despejamos VB, se tiene:

                        VB = 16,85 m/s2

1. Un camión de carga, estilo rampa, se dirige al norte, precisamente a la ciudad de Antofagasta, para entregar un cargamento de lácteos provenientes desde la ciudad de Osorno. El camión tiene una masa de 4.500 [kg] y viaja a una velocidad constante de 95[Km/h]. Aproximadamente, cerca de Coquimbo, el camión se ve enfrentado a una subida, realizando un trabajo forzoso sobre la transmisión manual de 120.000[J].

Con respecto a los datos entregados, responda las siguientes preguntas:

1. Contextualice la información entregada en el caso. Para ello, realice un bosquejo de la situación detallada, donde indique los datos señalados. (2 puntos).

Respuesta:

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1. Con el bosquejo realizado anteriormente, logre identificar las energías presentes en el caso de acuerdo a la ley de conservación de la energía (estado inicial y estado final), diferenciando cuando se está en presencia de energía cinética y/o energía potencial gravitatoria. (2 puntos)

[pic 9]

1. Calcule la velocidad del camión cuando ya ha alcanzado el final de la subida. Exprese el resultado en metros por segundo. (2 puntos)

Respuesta: El camión acelero y alcanzo una velocidad final de Vf = 27.04 m/s

El Camión inicia su recorrido a velocidad constante y mantiene una carga de energía cinética

K = ½ m v2      >> K= ½  (4500kg)(95km/h*1000m*1h/1km*3600s)² >> K= 1566.840 kJ

Cuando el camión se aproxima a Coquimbo se ve enfrentado a una subida, se carga de energía potencia gravitatoria y mantiene su energía cinética

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