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Universidad Nacional de Ingeniería UNI FACULTAD DE ELECTROTECNIA Y COMPUTACION Técnico Superior en Computación FISICA Trabajo y Energía Tutor: Tania Prasse Meléndez Elaborado Por: Bernardo Enoc Arce Juarez 03 de Junio de 2011 Elaborado por: Bernardo Enoc Arce Juárez http://enocarce.wordpress.com/ Clase #2 Actividades Resuelva cada uno de los siguientes ejercicios. 1. Que fuerza media se requiere para que un objeto de 2𝑘𝑔, aumente su velocidad de 5 𝑚 𝑚 𝑠 a 12 𝑠 en una distancia de 8 m. Nota: Verifique la respuesta, calculando primero la aceleración. Datos 𝑚 = 2𝑘𝑔 𝑉0 = 5 𝑚 𝑠 𝑚 𝑉𝑓 = 12 𝑠 Ecuaciones 𝐹=𝑚∗𝑎 2 2 Solución Calculamos primero la aceleración con la ecuación dada 𝑚 𝑚 12 𝑠 − 5 𝑠 𝑎= 𝑉𝑓 = 𝑉0 + 2𝑎𝑑 2 𝑎= 𝑉𝑓 −𝑉0 2 144 𝑎= 2𝑑 𝑑 = 8𝑚 2 ∗ 8𝑚 𝑚2 𝑚2 − 25 𝑠2 𝑠2 2 ∗ 8𝑚 𝑚2 𝑠2 𝑎= 16𝑚 119 Port tanto la aceleración es: 𝑎 = 7.4375 𝑚 𝑠2 Ahora calculamos la 𝐹 𝐹= 𝑚 𝑎 𝑚 𝐹 = 2𝑘𝑔 ∗ 7.4375 2 𝑠 𝑚 𝐹 = 14.875𝑘𝑔 2 𝑠 𝐹 = 14.875𝑁 2. En un campo de tiro, un joven dispara una bala de 7.5 gr, con una velocidad de 965 m/s. a) Encuentre la energía cinética de la bala. b) Que trabajo se realizo sobre la bala si su velocidad inicial es de cero. c) Si el trabajo se realiza a una distancia de 3.8 m. Cuál es la fuerza total y media de la bala? Datos Ecuaciones 𝑚 = 7.5𝑘𝑔 𝑚 𝑉0 = 965 𝑠 𝐸𝐶 =? 𝑇𝐴𝐵 =? 1 𝐸𝐶 = 𝑚𝑉 2 2 𝑇𝐴𝐵 = 𝐸𝑐𝐵 − 𝐸𝑐𝐵 1 𝐸𝑐𝐴 = 𝑚𝑉0 2 2 1 𝐸𝑐𝐵 = 𝑚𝑉𝑓 2 2 𝑑 = 3.8𝑚 Elaborado por: Bernardo Enoc Arce Juárez http://enocarce.wordpress.com/ Respuesta 1 a. 𝐸𝐶 = 2 7.5𝑘𝑔 ∗ 965 = 1 𝑚 2 𝑠 𝑚2 ∗ 0.0075𝑘𝑔 ∗ 931225 2 2 𝑠 1 𝑚2 = ∗ 6984.1875𝑘𝑔 2 2 𝑠 = 3492.09375𝐉 𝑇𝐴𝐵 = 𝐹𝑑 b. Como 𝑉0 = 0 entonces 𝑇𝐴𝐵 será solamente la energía cinética encontrada anteriormente. 𝑇𝐴𝐵 = 3492.09375𝐉 𝐹= 𝑑 𝑇𝐴𝐵 c. 𝐹 = 𝑇𝐴𝐵 𝑑 𝐹= 3492.09375𝐉 3.8𝑚 𝑚2 𝑠2 𝑚 𝑘𝑔 𝐹 = 918.972 simplificando términos semejantes queda 𝐹 = 918.972𝑵 3. Una grúa ejerce una fuerza de 7550N sobre un carro y lo mueve a una distancia de 25m atreves de la calle. ¿Qué trabajo realiza la grúa? Datos 𝐹 = 7550N 𝑑 = 25𝑚 𝑇 =? Ecuaciones Respuesta 𝑇 = 𝐹. 𝑑 𝑇 = 7550𝑁 ∗ 25𝑚 𝑇 = 188750𝑁 ∗ 𝑚 𝑇 = 188750𝐽 Por tanto se realiza un trabajo de 188750 Joule 4. Que trabajo se ejecuta en una fuerza de 75N al arrastrar una cama atreves de una distancia de 12.85m. Datos 𝐹 = 75N 𝑑 = 12.85𝑚 𝑇 =? Ecuaciones Respuesta 𝑇 = 𝐹. 𝑑 𝑇 = 75𝑁 ∗ 12.85𝑚 𝑇 = 188750𝑁 ∗ 𝑚 𝑇 = 963.75𝐽 Por tanto se realiza un trabajo de 963.75 Joule Elaborado por: Bernardo Enoc Arce Juárez http://enocarce.wordpress.com/
