Física en Procesos Productivos
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Mecánica: Conservación de la Energía
Naldy Rozas Aranís
Física en Procesos Productivos
Instituto IACC
16 noviembre 2020
Desarrollo de la Tarea
1.- 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/s). Exprese los resultados en unidades pertenecientes al sistema internacional.
[pic 1]
FORMULAS | ||
Ei = Ef. | Ki + Ui = Kf + Uf | |
DATOS | ||
M | 150 kg | Masa del cuerpo |
ht | 25 m | Altura total |
Ha | 12 m | Altura punto A |
hb | 5 m | Altura punto B |
Vi | 12 m/s | Velocidad inicial |
Va | ¿? | Velocidad Pto A. |
Vb | ¿? | Velocidad Pto. B |
G | 10 m/s2 | Gravedad |
Desarrollo
La energía en el punto 1al pto. A es:
EA = EB
1/2 𝑚 Vi2 + 𝑚𝑔ℎt = 1/2 𝑚 VA 2 + 𝑚𝑔ℎA
Reemplazamos;
½ * 150 (kg) ∗ (12 [ 𝑚/ 𝑠 ])2 + 150 (kg)*10 m/s2 * 25 m = ½ * 150 (kg) * (VA[ 𝑚/ 𝑠 ])2 + 150 (kg)*10 m/s2 * 12 m
10.800 (j) + 37.500 (j) = 75 Va2 + 18.000 (j)
10.800 (j) + 37.500 (j) – 18.000 (j) = 75 VA2
30.300 (j) / 75 = VA2
404 (j) = VA2
Por lo tanto, √404 (j) = 20,09 (m/s)
VA = 20,09 (m/s)
Desde el punto A al punto B;
1/2 𝑚 VA2 + 𝑚𝑔ℎA = 1/2 𝑚 VB 2 + 𝑚𝑔ℎB
Reemplazamos;
½ * 150 (kg) ∗ (20,09 [ 𝑚/ 𝑠 ])2 + 150 (kg)*10 m/s2 * 12 m = ½ * 150 (kg) * (VB[ 𝑚/ 𝑠 ])2 + 150 (kg)*10 m/s2 * 5 m
30271 (j) + 18000 (j) = 75 VB2 + 7500 (j)
48271 (j) – 7500 (j) = 75 VB2
40771 (j) = 75 VB2
40771 (j) / 75 = VB2
543.613 (j) = VB2 / √
√543.61333 (j) = 23,32 (m/s)
VB = 23.32 (m/s)
Por lo tanto, la velocidad que tiene el carro en el punto de A y el punto B es la siguiente;
VA | 20,09 m/s | Velocidad Pto A. del carro |
VB | 23,32 m/s | Velocidad Pto. B del carro |
2.- 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).
a. bosquejo según datos entregados [pic 2]
C[pic 3][pic 4]
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