TRABAJO
ENERGÍA
ÍNDICE Introducción…………………………………………………………………………3 La física en la vida cotidiana…………………………………………………4 Movimiento Oscilatorio…………………………………………………………..5 Problemas de movimiento oscilatorio…………………………………….6 Movimiento armónico simple………………………………………………….8 Problemas de movimiento armónico simple…….…………………….9 Movimiento Circular………………………………………………………………11 Problemas de movimiento circular…………………………………………12 Leyes de Kepler………………………………………………….……………….16 Problemas de Leyes de Kepler……………………………………….……..17 Dinámica………………………………………………………………………..........24 Problemas de dinámica…………………………………………………….….26 Trabajo………………………………………………………………………………...43 Problemas de trabajo……………………………………………………….…45 Bibliografía………………………………………………………………………….53
INTRODUCCIÓN Esta, es la revista del momento, la revista que todos anhelan y esperan. Esta es ¿Cómo funciona?, la revista con la que todo aprendemos y conocemos, se seleccionaron una serie de temas de interés y en conjunto con una gama de problemas, les enseñaremos ¿Cómo funciona? La física. Pero esta no solo se queda en libros, la misma la utilizamos en la vida cotidiana, y de esto se trata todo, de poder conocer como emplear la física en el día a día. Después de un largo estudio de los ingenieros de ¿Cómo funciona?, y después de varias horas de trabajo, esperamos que aprendan como trabaja nuestro entorno y el papel que ocupa la física en el mismo.
LA FÍSICA EN LA VIDA COTIDIANA Desde la antigüedad, el ser humano ha observado y ha tratado de entender las cosas que suceden en su entorno, lo que ha permitido darle respuesta a los fenómenos naturales, las causas que lo producen e incluso leyes que rigen tales fenómeno. El hecho de que podamos caminar, de que podamos ver las cosas que nos rodean, de que un objeto caiga a la tierra, de que sucedan los días y las noches, y las estaciones a lo largo del año, etc., tienen una explicación que la disciplina del conocimiento llamada física se ha encargado de establecer y que la humanidad ha aprovechado para su desarrollo. Es así como , con el avance de muchos medios como transporte y comunicación, han logrado mejorar las condiciones de la población. Entonces podemos afirmar que la física juega un papel fundamental en nuestra vida, la física es extremadamente importantes y contribuye en la creación de nuestro entorno y facilidades que podemos obtener en un futuro próximo, ya que esta nunca para de avanzar y de conocer nuevos fundamentos de la misma.
MOVIMIENTO OSCILATORIO El movimiento oscilatorio es un movimiento en torno a un punto de equilibrio estable. Este puede ser simple o completo. Si el equilibrio es estable, un desplazamiento de la partícula con respecto a la posición de equilibrio da lugar a la aparición de una fuerza restauradora que devolverá la partícula hacia el punto de equilibrio. Las oscilaciones pueden encuadrarse dentro de la dinámica de una partícula, pero hay muchos más sistemas oscilantes que una masa unida a un muelle elástico o un péndulo simple. Las oscilaciones tienen, por tanto, entidad propia como unidad aparte.
MOVIMIENTO OSCILATORIO 20) Se tiene un péndulo simple de 115cm de longitud situado en un lugar donde la gravedad es 9,79. ¿Cuál es la frecuencia de este péndula?
Datos 9,79
Razonamiento Como se tiene longitud y la gravedad, se puede sacar el período, a través de . Al tener el período simplemente se aplica la fórmula de para hallar la respuesta.
MOVIMIENTO OSCILATORIO Procedimiento
MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE El movimiento armónico simple es un movimiento periódico, oscilatorio y vibratorio. El movimiento armónico simple se puede estudiar desde diferentes puntos de vista: cinemático, dinámico y energético. Entender el movimiento armónico simple es el primer paso para comprender el resto de los tipos de vibraciones complejas. El más sencillo de los movimientos periódicos es el que realizan los cuerpos elásticos. • El tiempo que emplea en realizar una oscilación completa se llama período, se representa por T y se mide en segundos. • La frecuencia es el número de oscilaciones que realiza por segundo y la representamos por s-1 o Htz. • La distancia desde la posición que ocupa el objeto en cada momento hasta el punto central es la elongación. • A la distancia desde el punto medio a cualquiera de los extremos le llamamos amplitud y la representamos por A. • Cuando separamos un resorte de su posición de equilibrio, estirándolo o comprimiéndolo, adquiere un M.A.S al soltarlo. La fuerza recuperadora de ese resorte, que varia según la distancia al centro, es la que genera una aceleración, proporcional también a la elongación, la cual le confiere ese movimiento de vaivén llamado M.A.S.
MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE 6) La aceleración centrípeta de una rueda que gira es 3,8 Si el radio de la rueda es de 0,8m. a) ¡Cuál es su período?; b) ¿Cuál es la frecuencia?
Datos
ac = 3,8 r = 0,8m T=?
r=0,8 m
ac=3,8
Razonamiento Se busca primero velocidad, despejando la formula de aceleración centrípeta: . Luego se despeja período (T) de la fórmula de velocidad: . Al tener período, se divide 1 entre el mismo para hallar la frecuencia.
MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE Procedimiento . .
MOVIMIENTO CIRCULAR Es un movimiento de trayectoria circular en el que la velocidad angular es constante. Esto implica que describe ángulos iguales en tiempos iguales. En él, el vector velocidad no cambia de módulo pero sí de dirección. Existe un periodo (T), que es el tiempo que el cuerpo emplea en dar una vuelta completa. Esto implica que las características del movimiento son las mismas cada T segundos. La expresión para el cálculo del periodo es T=2π/ω y es sólo válida en el caso de los movimientos circulares uniformes (m.c.u.). Existe una frecuencia (f), que es el número de vueltas que da el cuerpo en un segundo. Su valor es el inverso del periodo. Hay una conexión cercana entre el movimiento armónico simple y el movimiento circular uniforme, (que es periódico pero no oscilatorio).El movimiento armónico simple es la proyección del movimiento circular uniforme en cualquier diámetro.
MOVIMIENTO CIRCULAR 22) Un ciclista realiza tres vueltas en una pista circular, empleando en total 8.56 minutos, ÂżcuĂĄl es su velocidad angular?
Razonamiento El primer paso es obtener la frecuencia, y la misma se obtiene con la fĂłrmula de . Al tener la frecuencia, se encuentra periodo a travĂŠs de la formula: , y con el mismo, utilizando la fĂłrmula se pudo encontrar đ?œ”, que es nuestro resultado, la velocidad angular.
Datos = 3 vueltas T = 8,56 minutos (513,65seg) đ?œ”=?
3 vueltas en 8.56 min
MOVIMIENTO CIRCULAR Procedimiento
MOVIMIENTO CIRCULAR 23) Se encuentra la velocidad angular y la velocidad lineal de un disco que posee un movimiento circular uniforme, si su periodo es de 1,8 segundos y su radio es de 80 cm.
Datos
ω=? V=? T=1,8 s r= 80 cm= 0,8 m
r=0,8m
Razonamiento Antes de iniciar se debe convertir el radio de centímetros a metros. Al tener el periodo y el radio del disco, se puede hallar la velocidad angular del mismo utilizando la fórmula y una vez hallada la velocidad angular, al multiplicarla por el radio, se tiene la velocidad lineal.
MOVIMIENTO CIRCULAR Procedimiento
LEYES DE KEPLER Estas leyes han tenido un significado especial en el estudio de los astros, ya que permitieron describir su movimiento; fueron deducidas empíricamente por Johannes Kepler (1571-1630) a partir del estudio del movimiento de los planetas, para lo cual se sirvió de las precisas observaciones realizadas por Tycho Brahe (15461601). Son una consecuencia de la llamada Ley de Gravitación Universal. La primera de estas leyes puede enunciarse de la siguiente manera: Los planetas en su desplazamiento alrededor del Sol describen elipses, con el Sol ubicado en uno de sus focos. La segunda ley, puede expresarse como: Las áreas barridas por el segmento que une al Sol con el planeta (radio vector) son proporcionales a los tiempos empleados para describirlas. La tercera ley, finalmente, dice que: El cuadrado del período de revolución de cada planeta es proporcional al cubo de la distancia media del planeta al Sol.
LEYES DE KEPLER 24) Una de las lunas de júpiter como Calixto tiene un período de notación de 169 días entorno al gigante planeta. Si la fuerza gravitacional es de 1,9x10^24 N. ¿Cuál sería el nuevo valor de esta fuerza si la masa de Júpiter se redujera a la mitad?
DATOS Fg= 9,5 T= 169 días
LEYES DE KEPLER RAZONAMIENTO La fuerza gravitacional está definida por medio de la siguiente expresión para dos cuerpos de masa “M” y “m” por: . Si entendemos que la masa de la luna de júpiter (Calixto) es la M y se reduce a la mitad, la expresión anterior cambia: Lo que indica claramente que la fuerza gravitacional dada se reduce a la mitad de su valor, o sea Fg = 9,5X N que es la mitad de la fuerza dada.
PROCEDIMIENTO T= 169 días M= Calixto m= Júpiter
Fg = 9,5X N
LEYES DE KEPLER 27) Debido a la rotación de la Tierra el peso de cualquier objeto experimenta una variación: a) ¿En qué porcentaje cambiará el peso de una persona de masa 55kg que se encuentra situada en el polo, cuyo diámetro polar es de 12 714km? b) Si otra persona de 62kg se encuentra ubicada en el ecuador, donde el diámetro ecuatorial de la Tierra es de 12 756km, ¿en qué porcentaje cambiaría el peso de esta persona? Dp=12 714km De=12 756km
P2
P1
Datos
%P = ? mP1 = 55kg Dp = 12 714km rp = 6357km = 6357000m mP2 = 62kg De = 12 756km re = 6378km = 6378000m mT = G=
LEYES DE KEPLER Razonamiento Lo primero que hay que hacer es sacar el radio en base a los dos diámetros que nos da el problema, ya que se sabe que no hay formulas para resolver este problema que involucren al diámetro. Se convierten esos diámetros de kilómetros a metros. Se procede a aplicar la formula de gravedad, teniendo en cuenta la constante gravitacional y la masa de la tierra: . El único valor que se sustituye es el de el radio, que se cambia por el del radio del polo y el del radio ecuatorial, para así hallar ambas gravedades. Al tener las gravedades, se multiplican por la masa de la primera persona, para hallar su peso en cada una de las gravedades calculadas; para posteriormente calcular el porcentaje de variación entre estos dos pesos. Para responder la segunda interrogante simplemente se deben hallar los pesos con la masa de la segunda persona.
Procedimiento
LEYES DE KEPLER Procedimiento
544,665N 541,09N
100% X
La variaci贸n en el peso es casi insignificante debido a que las gravedades son similares. Es decir, pesa lo mismo en ambas gravedades.
LEYES DE KEPLER 34) Si se sabe que le masa de la tierra es de 6.10^24kg y que su radio es de 6378km, calcula la fuerza sobre un satélite artificial de 200kg de masa que orbita a 36000km de altura.
Datos mT = 6.10^24kg rt =6378km F =? ms = 200kg h = 36000km T = 365 días 1 dia = 86400seg 1 km = 1000m
Razonamiento Calculando V (utilizando la formula ) y as, que es aceleración del satélite (con la formula ) podemos hallar la fuerza del satélite con la formula
LEYES DE KEPLER Procedimiento
DINÁMICA La dinámica es la parte de la física que describe la evolución en el tiempo de un sistema físico en relación con las causas que provocan los cambios de estado físico y/o estado de movimiento. El objetivo de la dinámica es describir los factores capaces de producir alteraciones de un sistema físico, cuantificarlos y plantear ecuaciones de movimiento o ecuaciones de evolución para dicho sistema de operación. La fuerza puede definirse como toda acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo (imprimiéndole una aceleración que modifica el módulo o la dirección de su velocidad) o bien de deformarlo. Sistema de fuerzas: es el conjunto de varias fuerzas que actúan sobre un cuerpo. Los sistemas de fuerzas pueden ser: colineales, concurrentes y paralelas. Si un sistema de fuerzas no mueve el cuerpo se dice que está en equilibrio. Los efectos de una fuerza no cambian cuando su punto de aplicación se traslada en su recta de acción.
DINÁMICA Fuerza de roce: Fuerza que se opone al movimiento de un objeto o superficie sobre otra, se produce una fuerza de contacto llamada Fuerza de roce o de fricción y depende del peso del objeto o superficie en movimiento. Fuerza normal: Cuando un objeto está sobre una superficie, el peso del objeto ejerce una fuerza hacia abajo. También la superficie ejerce una fuerza sobre el objeto (hacia arriba) denominada Fuerza Normal. Peso: Fuerza con que la Tierra atrae a un objeto, por tanto, es una interacción entre dos cuerpos y no una medida de un objeto. Esta fuerza está dirigida hacia el centro de la tierra y se mide en Newton (N).
DINÁMICA 1) Un bloque que pesa 100 N es arrastrado hacia arriba con un movimiento uniforme a lo largo del plano inclinado sin roce, por medio de una fuerza F, tal como indica la figura 1. El ángulo de inclinación es . a) ¿Cuál es el valor de la componente del peso del bloque paralela al plano indicado? b) ¿Cuál es el valor de la fuerza que el plano ejerce sobre el bloque? c) ¿Cuál debe ser el valor de la fuerza F? d) ¿Cómo se modifican las respuestas si el ángulo es de 45°
F
DATOS Datos: P = 100 N a) = ? b) = ? c) F = ?
30°
Figura 1
a) = ? b) = ? c) F = ?
DINÁMICA RAZONAMIENTO: Por tratarse la masa de un plano inclinado, el peso no queda definido ni en ‘‘X’’ ni en ‘‘y’’, por lo que se hace necesario estudiar el triángulo rectángulo originado por dicho peso, lo que permite determinar y componentes horizontales y verticales de él en los respectivos ejes, dando como resultado el siguiente diagrama de cuerpo libre (figura 2), donde la trigonometría la permite definir de la siguiente manera para cada componente como: y . Una vez hecho esto: hacemos la sumatoria de fuerzas en ‘‘X’’ y sumatoria de fuerzas en ‘‘Y’’ en ambos casos, debido a que la velocidad es constante, donde aceleración es cero (a=0) y en la vertical no hay movimiento, se igualan a cero en ambos casos, y permite hallar las componentes respectivas, tanto para ‘‘X’’ como para “Y”, tanto para el ángulo de 30°
DINÁMICA Procedimiento: Diagrama de cuerpo libre:
a) = P . Sen ∝ = 100 N . (0,5) = 50 N
a) = P . Sen ∝ = 100 N . Sen 45° = 100 N . (0.707) = 70,7 N
c) N - = 0 b) N = = P . Cos N= N = 100 N Cos 45 N = P . Cos ∝ N = 100 N . (0,707) N = 100 N . Cos 30° N = 70,7 N N = 100 N . (0,866) N = 86,6 N c) F - = 0 F= F = 50 N
c) F - = 0 F = = 70,7 N F = 70,7 N
DINÁMICA 2. Se tienen dos bloques A y B, como lo indica la figura de masas 24,5kg y 19,6kg respectivamente. Si el bloque A es arrastrado hacia la izquierda con una fuerza de 294N y se supone nulo el roce, calcular: Aceleración del sistema Tensión de la cuerda Distancia recorrida si la fuerza aplicada actuó durante 3s.
mA
m B
DATOS mA= 24,5kg mB= 19,6kg F= 249N Fr= 0 a= ? T= ? d(3s)=? g=9,8m/
DINÁMICA RAZONAMIENTO Primero se deben establecer los diagramas para cada cuerpo, señalando en estos en que dirección va la tensión, el peso y la fuerza normal. Luego se deben hacer las sumatorias de los ejes X y Y de cada cuerpo. (si alguno se encuentra en movimiento esta suma equivaldría a la masa por aceleración ). Al realizar las sumas de cada cuerpo se igualan las ecuaciones de ambos cuerpos para encontrar los valores en este caso de T. Al igualar las ecuaciones se puede despejar A para encontrar su valor. Para hallar el peso del bloque B se utiliza la fórmula (P=m g) Al hallar la aceleración se puede despejar cualquiera de las dos fórmulas para hallar T. Con la fórmula d= Vi × t +
DINÁMICA PROCEDIMIENTO BLOQUE A:
294N
T
pA
f-T= mA × a f- mA × a=T FIGURA DEL BLOQUE A
T
BLOQUE B:
pB FIGURA DEL BLOQUE B
T – pB=mB × a T= mB × a + pB
DINÁMICA a) Aceleración del sistema T=T f – mA × a=Mb × a +pB f – pB= mB × a + mA × a f – pB = a ×(mA + mB)
pB= mB × g pB= 19,6kg × 9,8m/ pB= 192,08N
a= a= a= 2,311m/
b) Tensión de la cuerda T= mB × a + pB T= 19,6kg × 2,311m/ + 192,08N T= 237, 376N
m A m B
c) Distancia recorrida si la fuerza aplicada actuó durante 3s
d= Vi × t + d= 0 × 3s + d= 10,39m
DINÁMICA 3) Se tiene dos bloques A y B (como lo indica en la figura 1) de masas 24,5 Kg y 19,6 kg respectivamente. Si el bloque A es arrastrado a la izquierda con una fuerza de 400N y su coeficiente de rozamiento es 0,6. Calcular: La aceleración del sistema La tensión de la cuerda La distancia recorrida se la fuerza aplicada actuó durante 3s. Use g = 9.8 m/
DATOS M = 0,6 = 24, 5 kg 19,6 kg a=? T=? d=? t = 3s
RAZONAMIENTO Para determinar la aceleración (a) y la tensión (T) respectiva entre ambos cuerpos es necesario hacer diagramas de cuerpo libre para ambas masas, tanto en la dirección horizontal, como en la dirección vertical por la necesidad de determinar la fuerza de fricción que influye en ; de ambos diagramas de donde se deducen las dos ecuaciones respectivas que nos permiten determinar tanto la aceleración como la tensión y la distancia pedida.
DINÁMICA PROCEDIMIENTO F – Fr – T = . a + T – Pb = . a F – Fr – Pb = +) a
Pa = Pa = (24.5) . (9,8) N Pa = 240,1 N Pb = m . b . g Pb = (19,6) . (9,8) N Pb = 192,08 N
N – Pa = 0 N = Pa = 240,1 N Fr = M . n Fr = (0,6) . (240,1) N Fr = 144,06 N
T = . a = Pb T =(19,6) . (1,45) N + 192,08 N T = 220,5 N
DINÁMICA 3) Determinar la magnitud de la resultante de dos fuerzas concurrentes de 15 Kp y 40 Kp respectivamente, cuyas rectas de acción forman entre si un ángulo de 60 grados. ¿Qué ángulos forma la resultante con las componentes?
Datos F2 = 15Kp F1 = 40Kp Ángulo = 60°
Razonamiento Podemos obtener los ángulos entre F1, F2 realizando la sumatoria de los mismos, para luego hallar el radio con la formula R= , después hallar el ángulo entre R y F1. (La resta del ángulo que se tiene como dato y el ángulo entre R y F1 nos da el ángulo entre R y F2)
DINÁMICA Procedimiento
Ángulo entre R y F1 = 15° 17’ 41,7’’ Ángulo entre R y F2
DINÁMICA 44) Un bloque de 350 g se desliza por una superficie horizontal, sin fricción, con una velocidad de 10m/s. Si va en dirección de un resorte fijo, cuya constante elástica k= 130 N/m, ¿que tanto se comprime el resorte? Datos M = 350g Fr = 0 V = 10 K = 130
Razonamiento Lo primero que se debe hacer es sacar Em, con la masa y la velocidad que nos da el problema. Luego se despeja x de la fórmula de Ep, utilizando el valor de Em y K.
350 g
DINĂ MICA Procedimiento
DINÁMICA 45) Un cajetón de madera de 50 kg de masa se encuentra sobre una carretera de asfalto. Sabiendo que el coeficiente de rozamiento estático entre la madera y el asfalto es de 0.30, ¿se moverá el cajón si es empujado con una fuerza de 200N?, ¿qué fuerza debe aplicarse para que se mueva con velocidad constante, si el coeficiente dinámico es de 0.25? Datos
Fr = ? F=? Razonamiento Se parte de que el bloque de madera está en reposo, para calcular que la sumatoria de fuerzas en X y Y igual a 0, en la sumatoria de fuerzas verticales se obtuvo el valor de la sumatoria normal que contrarresta el peso, siendo ambas dos las que actúan en el eje Y, de la sumatoria de fuerzas en el eje horizontal se obtiene que la fuerza necesaria para mover el bloque es igual a la fuerza de roce, que se puede calcular con el coeficiente de roce (0.30) y la normal obtenida de la sumatoria de fuerzas en Y.
DINÁMICA Procedimiento ΣFx = 0 F=0 ΣFy = 0 N=P
ΣFx = 0
Respuesta - Si se puede mover con 200 N, ya que solo se necesitan 147 N para desplazarlo. - Para que el bloque tenga una velocidad constante, y con un coeficiente dinámico de 0.25, se necesitan 122.5 N.
DINÁMICA 47) Una caja se empuja a lo largo de una superficie horizontal sin fricción, como se observa en la figura. Si se le aplica una fuerza constante de 18N dirigida a 30° por debajo de la horizontal. Determine: a) El trabajo realizado por la fuerza aplicada b) El trabajo realizado por la fuerza normal ejercida por la mesa c) El trabajo realizado por la fuerza de gravedad d) El trabajo realizado por la fuerza neta sobre el bloque Razonamiento Para iniciar la resolución de este problema se debe hacer el diagrama de cuerpo libre , para luego empezar a resolver. Se halla Fx con el coseno del ángulo y la fuerza. Posteriormente se halla la fuerza aplicada con Fx y la distancia. Se halla la fuerza gravitatoria a través de la distancia y el peso. Por último se halla la fuerza neta que actúa sobre el bloque con Fx y distancia.
Datos: F = 18 N ∝ = 30° d = 2,5 m a) Wf = ? b) Wn = ? c) Wp = ?
DINÁMICA
Procedimiento: a) W = Fx . d Cos 30° = FxF Fx = Cos 30° . F Fx = Cos 30° . (18N)
Fx = 15,58 N
W = Fx . d W = (15,58 N) . (2,5m) Joules b) W = N . d Joules c) Wp = P . d Joules d) Wf = Fx . d
W = 38,97
El trabajo es igual a 0 porque es ese eje (y) , y el cuerpo no se mueve nada. d = 0
Wn = N . 0 = Wn = 0 Wp = P . 0 = Wp = O Wf = 38,97 Joules
Fx = Fneta Es la única fuerza que afecta en el eje de la distancia, no hay ni fuerza de fricción, ni fuerzas en contra
TRABAJO Se dice que una fuerza realiza trabajo cuando desplaza su punto de aplicación en su misma dirección. El trabajo Mecánico se puede designar con la letra T o W.
Cuando se levanta un objeto pesado contra la fuerza de gravedad se hace trabajo. Cuanto más pesado sea el objeto, o cuanto más alto se levante, mayor será el trabajo realizado. Un Joule es el trabajo realizado por la fuerza de un Newton cuando su punto de aplicación se desplaza un metro en su misma dirección
El trabajo se expresa en Joules o Julios.
TRABAJO EN LA VIDA COTIDIANA Para alguien que no sabe acerca del tema de trabajo, sería lógico pensar que no utilizamos trabajo a diario; pero esto sería totalmente erróneo.
La realidad es que utilizamos el trabajo día a día; cada vez que levantamos una caja, movemos un estante, ejercitamos con pesas o cargamos a nuestras mascotas
TRABAJO 27) ¿Qué trabajo debe hacerse para lograr elevar un cuerpo de 10 kilogramos desde una altura de 2 metros hasta un punto que se encuentra 11 metros más arriba?
Desarrollo P=m.g P=10Kg.9,8m/s2 P=98N P=F T=F.d T=98N.11m T=1078J
TRABAJO
Razonamiento Primero se realiza un Diagrama de Cuerpo Libre para establecer la distribución de las fuerzas y el peso. El problema pide hallar el trabajo de Px y Fr. Por medio de la trigonometría se puede obtener Px al descomponer el peso con la ayuda de la fórmula (cos=) en este caso sería (cos45°=) Para obtener el valor del peso se usa la fórmula P= mg, es necesario para hallar el trabajo (T) la distancia recorrida la cual se puede obtener por medio de la fórmula de distancia la cual es x= Suponiendo que el cuerpo parte del reposo. Para obtener la aceleración es necesario hacer sumatoria de fuerzas en el eje X, a= Después de obtener la distancia se puede calcular el trabajo realizado por Px y Fr con la fórmula T= Pd
TRABAJO Desarrollo 1. cos45째= 2. P= mg P= 100 kg.9,8m/s2 P= 980N 3. cos 45째P= Px Px= cos 45째980N Px= 692,965N 4. Fx= ma Px-Fr=ma =a
5. a= a= a= 3,93 m/ 6. x= x= 7. TPx= Px.x TPx= 692,965N.4,42m TPx= 3063,598J 8. TFr= -Fr.x TFr= -300N.4,421m TFr= -1326,3N
TRABAJO 8) Por un plano inclinado de 3m de altura y 4m de base, se traslada con velocidad constante un bloque de 100kg, mediante una fuerza paralela al desplazamiento (no existe fricción) ¿Qué trabajo habrá realizado el bloque al llegar al final del plano?
Datos
h= 3m base= 4m m= 100kg Trabajo= ?
arc tan= b÷h P= m.g Px= F T= Px. X
Fórmulas Px= P. sen(α)
TRABAJO Razonamiento
La distancia que habrá recorrido el cuerpo se calcula con Pitágoras, para luego calcular el ángulo y al tener la masa y conocer la gravedad se puede hallar el peso. Calculando el valor de Px finalmente se puede hallar la incógnita inicial del problema, que es el trabajo, con la formula que relaciona Px y la distancia (x).
Desarrollo
arc tg= 3m÷4m = 36,87° P= 100kg. 9,8 m/seg^2 P= 981N Px= 981N. Sen(36,87) Px= 588,601N T= 5,88,601N.5m T= 2943,01J
TRABAJO 8) Hallar la potencia en Kw desarrollada por el motor de un autom贸vil que se desplaza con una rapidez de 72 km/h, siendo 18000 Kp la fuerza de tracci贸n.
TRABAJO 5. Un bloque se encuentra en reposo en un punto A situado a 5m del suelo. Este bloque cae verticalmente pasando por un punto B situado a 3m del suelo. Calcular: a) La velocidad del bloque al pasar por el punto B b) La altura desde el suelo, de un punto C ubicado mรกs abajo, en donde la velocidad es 8,2m/s2
TRABAJO
BIBLIOGRAFÍA http://www.rena.edu.ve/cuartaEtapa/fisica/Tema5.html http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/docu ment/teoria/A_Franco/oscilaciones/oscilacion.htm https://www.fisicalab.com/apartado/caracteristicasmcu#contenidos http://elimpulso.com/articulo/importancia-de-la-fisicaen-la-vida-cotidiana-y-en-la-ingenieria http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_/celeste/kepler/kep ler.html http://www.icarito.cl/enciclopedia/articulo/segundociclo-basico/ciencias-naturales/fuerza-ymovimiento/2012/10/61-9630-9-septimo-basicofuerzas-que-actuan-sobre-un-cuerpo.shtml Teoría y Práctica de Física 4to año, Suarez, W., Brett, E. 2012 Física 1, editorial Santillana, 2008