Fisica

Trabajo y Energía

Carmen Alba Veloso

Física

Instituto IACC

26 de Septiembre de 2015

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.

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Calculo en Joules [pic 2]

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Calculo en Kilográmetros [pic 5]

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Calculo en ergs (1Joule = 10.000.000 erg)

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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.

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Por lo tanto, en un año, la gotera es capaz de realizar un trabajo de 5,518.8 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.

1500 litros = 1500 Kg

Fuerza = masa * aceleración

Aceleración gravitacional = 9,8 m/s2

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Por lo tanto, la energía potencial que almacena el tanque con 1500 litros de agua es de 147.000 joules.

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

Para calcular la energía cinética (EZ) en éste caso, se puede hacer calculando primero la energía potencial (EP) ya que al llegar al suelo se transforma automáticamente en EZ.

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Si el cuerpo tiene una EP de 39.000 joules a los 40 metros de altura y una EZ de 0 antes de caer, al iniciar el movimiento de caída, su energía se transforma automáticamente en EZ (ya que esta depende del movimiento del cuerpo), y entendiendo que la Energía total (ET) es igual a la suma de la EZ más la EP y que éste valor siempre debe ser el mismo, se entiende que objeto alcanza una EZ de 39.000 joules justo antes de llegar al suelo, ya que al llegar al suelo y estar sin movimiento, su energía vuelve a ser 0.

Entonces, justo antes de tocar el suelo, el cuerpo alcanza una energía cinética de 39.000 joules

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

• La EP se calcula de acuerdo a la siguiente formula:

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Por lo tanto la energía potencial del cuerpo a los 40 metros de altura es de 39.200 joules.

• Para saber que EP y EZ tenía en el punto medio de su trayectoria se debe calcular la energía total y su fórmula es:

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La energía total nunca debe cambiar y siempre debe ser de 39.200 joules, por lo tanto en el punto medio de su trayectoria, solo basta con dividir por 2 dicho valor y se obtiene que:

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