SánchezValdez RosaAdriana M19S4 Pi Tresenmovimiento

Por: Sánchez Valdez Rosa Adriana.

Proyecto Integrador Tres en movimiento: trabajo, energía y potencia ¿Qué hacer? 1. Lee con atención el atención el planteamiento del problema problema e e identifica los datos

Para desarrollar el siguiente problema es necesario que comprendas los temas de la tercera unidad, sobre todo los relacionados con los conceptos de trabajo, energía y potencia. Este proyecto busca que pongas en práctica los conocimient conocimientos os aprendidos.

Problema

Una persona necesita jalar a lo largo de 15 m y sobre un piso que tiene 2.5 m de altura, un carrito que tiene una masa de 150 Kg.

Para jalar el carrito utiliza una cuerda (flecha color roja) que forma un ángulo de 30 grados con respecto a la horizontal, con una fuerza aplicada de 300 N . La aceleración es constante y se opone una fuerza de rozamiento que tiene un valor de 10 N .


2. Con la información dada y con los datos identificados, resuelve las siguientes situaciones que se derivan del problema.

a. Representa con un esquema de vectores, las fuerzas del problema planteado. Las fuerzas que actúan son la que realiza la persona para jalar el carrito, el componente en x de esa fuerza y la fuerza de rozamiento.


b. Calcula el componente en el eje x de la fuerza aplicada, nos referimos a Fx. Recuerda que para obtener el componente en x debes aplicar la fórmula:

Fx = F coseno

Θ

F=300N

Coseno=30ª

Aplicando la formula, sustituimos.

Fx = 300N*(cos30ª)

Fx = 259.80N

c. Con los datos de masa y fuerza obtén el valor de la aceleración e incluye la imagen de pantalla con el resultado obtenido. Para ello debes usar la siguiente liga http://hyperphysics.phyastr.gsu.edu/hbasees/newt.html


F=fa

Se despeja la aceleración

A=f/m

Sustituimos valores:


Fx=259380N

F= 10N

F= Fx –Fr

F=259.80-10

F=249.8 N

Fuerza aplicada

Masa: 150kg

Fuerza: 259.80

a= fx/m

=

9.8 

Fuerza

= 1.732 / eg2


 = 300/150 = 2

3. Luego calcularás lo que se te pide en los siguientes incisos, considerando que la aceleración del carrito es de 2 m/s2 en un tiempo de 20 segundos. Aplica las fórmulas correspondientes para obtenerlos.

d. Con los datos de masa y fuerza obtén el trabajo realizado (en Joules).

Aceleración: 2m/s 2

Tiempo: 20 segundos

W= f*d

F= Fx-fr

D= 15

F= 249.8N

W= (249.8N) (15m)


W=3747 Joules

e. La energía cinética del carrito (en Joules) durante su movimiento.

E= M V2/2

M=150kg

V=?

EC=?

Usando la siguiente fórmula para calcular la velocidad.

V=Vi + a *t

V= 0+ a * t

V= a* t


V= 2m/s*20s

V=40m/s2

EC= M V2/2

EC= (150)(40)2/2

EC= (150) (1600)/2

EC= 240000/2

EC=120000J

EC= m*a*d

EC= (150) (2) (15)

EC= 4500

f. La energía potencial (en Joules) si el carrito se detiene.


Ep= m*g*h

M= 150kg

G= 9.8m/s2

H=2.5m

Ep=150*9.8*2.5

Ep= 3675Joules

g. La potencia (en Watts) con la que es arrastrado el carrito.

P=W/t

W=3747 Joules

T= 20 seg.

P= 3747/20


P= 187,35 watts

4. Finalmente y a manera de conclusión, en párrafo breve responde: ¿Qué aplicación tienen los conceptos de energía, potencia, fuerza y trabajo en la vida diaria?

Se puede aplicar desde barrer, levantar una cubeta de agua o incluso en la práctica de ejercicio, sin energía, ningún proceso físico, químico o biológico sea posible. Energía: Está presente en todos los cuerpos; si esta en reposo posee energía potencial y si esta en movimientos la energía potencial se transforma en energía cinética. Potencia: es para realizar las actividades con mayor rapidez, por ejemplo en el tenis, se usa una potencia para darle a la pelota mayor fuerza y velocidad. Fuerza: La interacción entre dos cuerpos, por ejemplo cuando una persona está empujando una caja. Trabajo: Es el resultado producido luego de aplicar una fuerza para hacer que algo se desplace en alguna dirección de esa fuerza

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