• Asignatura: Física
  • Autor: brandonb9190
  • hace 8 años

En un centro comercial, una escalera electrica esta diseñada para mover a 33 personas de 75 kg cada una, a velocidad constante de 0.9 m/s, por una pendiente de 40 determine el consumo mınimo de potencia necesario para mover la la escalera en kw

Respuestas

Respuesta dada por: judith0102
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DATOS :

 33 personas .

  masa = m = 75 Kg

 velocidad constante = V = 0.9 m/seg

    L= 40

  Determinar :

  Consumo mínimo de potencia  =P =? Kw

  SOLUCIÓN :

  Para resolver el ejercicio se procede a aplicar la formula del movimiento uniforme, debido a que la escalera se mueve a velocidad constante.

     V = d/t

    se despeja el t :

    t = d/V = 40 m/0.9 m/seg

   t = 44.44 seg .

    La masa de las 33 personas:

    m = 33 * 75 Kg = 2475 Kg .

 El peso de las 33 personas será :

   Peso →   P = m* g

     P = 2475 Kg * 9.8 m/seg²

     P = 24255 N.

    La potencia  P es :

   P = W/t = F* d /t = F * V

    P = F * V

    P = 24255 New * 0.9 m/seg

    P = 21829.5 vatios (w )

         21829.5w * 1 Kw/1000 w = 21.82 Kw .

 

 

Respuesta dada por: dinamarcalejandro
16

Respuesta: 14,046W

Explicación:

*En primer lugar, debes considerar la variación de energía según la formula:

ΔE = ΔEC + ΔEP + ΔU

¿Por qué? --> Te preguntan por potencia, al haber potencia involucras directamente trabajo o calor según la transferencia energética.

Ahora mismo, analizando datos...

Te dicen que la escalera moverá 33 personas de 75kg...

Primero, la masa que moverá la escalera:

*La masa de una persona será de 75kg, la escalera moverá 33 personas, y considerando 75 kg/persona, entonces : (75 kg/persona) * 33 persona

masa total que moverá la escalera = 2475kg

Siguiendo analizando los datos:

...a una VELOCIDAD CONSTANTE de 0,9 m/s...

Velocidad constante implica que no hay variación de energía cinética:

ΔEC = 0 --> recordemos: (1/2)*masa*ΔV

ΔV = Vf² - Vi² = (0,9 m/s)² - (0,9 m/s)² = 0

entonces: (1/2)*masa*0 = 0

Por ende: ΔE = ΔEP + ΔU

Siguiendo analizando los datos:

...por una pendiente de 40° grados...

Al haber pendiente involucras directamente una variación de la altura, por ende la energía potencial varía:

¿La altura como lo sacarás?: lo que ocurre es que tienes una velocidad con inclinación de 40° grados, tú sabes que la distancia la consigues al multiplicar la velocidad por un tiempo t, de manera que puedes hacer un triángulo, con un ángulo de 40° grados, donde tu hipotenusa sea la velocidad*t (distancia que recorrerá la escalera), de manera que tu altura h será:

h = (sen 40°) * (0,9 m/s) * t

ΔEP = 2475kg*(9,81m/s)*(altura final - altura inicial)

ΔEP = 2475kg*(9,81m/s)*((sen 40°) * (0,9 m/s) * t - 0) --> altura inicial es 0 puesto parte desde el reposo.

ΔEP = 14046,05*tW

Siguiendo analizando los datos:

Finalmente, al no haber más datos, la temperatura es constante, lo que implica una variación de la energía interna igual a cero, ΔU = 0

ΔE = ΔEP

Por primera ley de la termodinámica ΔE = ±Q ± W, al no haber variación de temperatura entonces no hay calor (Q = 0). De manera que ΔE = ±Q. El signo de Q se determina positivo puesto que debemos hacer un trabajo sobre la escalera, entonces ΔE = Q

Finalmente:

W = ΔEP, pero ΔEP = (14046,05*t)W

W = ΔEP = (14046,05*t)W, dividimos por t

W/t = 14046,05W

recordamos, el trabajo dividido en tiempo es potencia, por ende:

W/t = potencia = 14046,05W

Entregamos el valor en kW: 1kW = 1000W

potencia = 14046,05/1000 kW = 14,046kW

Dando como resultado final 14,046kW

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