como trasladar una caja de 50kg desde planta baja hasta el primer piso que presenta una inclinacion de 40
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Respuesta:
Leer el enunciado e intentar resolver el problema sin mirar la solución. b) Si el resultado no es correcto, lo volvéis a intentar. Si de nuevo no nos coincide la solución. c) Mirar el planteamiento del profesor, si lo entendéis fabuloso y si no es así preguntar a vuestro profesor. Problema resuelto Nº 1 (pág. Nº 1) Razona si se realiza trabajo en los siguientes casos: a) Un alumno sostiene una mochila de 10 Kg por encima de su cabeza durante un minuto. b) Una alumna sube una mochila de 10 N de peso del suelo a la mesa. c) Otra chica lleva la mochila a la espalda de camino a casa Resolución: F P F F 90o Despla. P P a) El alumno consigue el equilibrio estático pero NO EXISTE DESPLAZAMIENTO, luego NO SE REALIZA TRABAJO. b) La alumna está elevando, mediante una fuerza igual o mayor que el peso de la mochila, a una altura igual a la altura de la mesa. Se ejerce una fuerza a lo largo de una altura y por lo tanto SE REALIZA TRABAJO.
2. 28 EJERCICIOS RESUELTOS DE TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA. 4º E.S.O. Profesor: A. Zaragoza López Página 2 c) En el tercer caso el ángulo que existe entre la fuerza que hace la alumna para trasladar la mochila y el desplazamiento es de 90o . Sabemos que: W = F . e cos 90o cos 90o = 0 W = F . e . 0 = 0 NO SE REALIZA TRABAJO. Problema resuelto Nº 2 (pág. Nº 2) Calcula el trabajo realizado para arrastrar un carro, si se realiza una fuerza de 3000 N a lo largo de 200 m. Resolución: El enunciado no dice nada referente al ángulo que forma la fuerza con la dirección del desplazamiento. SUPONDREMOS que la fuerza coincide con la dirección del desplazamiento lo que implica que α = 0o . Como el cos 0o = 1 la ecuación del trabajo nos queda de la forma: W = F . e W = 3000 N . 200 m = 600000 N . m = 600000 Julios Problema resuelto Nº 3 (pág. Nº 2) Un saco de ladrillos de 200 Kg tiene que ser elevado al tercer piso de una obra en construcción (10 m). Un obrero realiza el trabajo en 20 minutos mientras que una grúa lo realiza en 2 segundos. ¿Qué trabajo realiza el obrero? ¿Y la grúa? Resolución: Pcuerpo = m . g = 200 Kg . 9,8 m.s-2 = 1960 N
3. 28 EJERCICIOS RESUELTOS DE TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA. 4º E.S.O. Profesor: A. Zaragoza López Página 3 Obrero: Tiene que ejercer una fuerza igual al peso el cuerpo coincidiendo con la dirección del desplazamiento ( α = 0o ). Luego el trabajo del obrero será: W = F . e = P . h = 1960 N . 10 m = 19600 N Grúa: La grúa mediante su cable elevará el saco con una fuerza igual al peso del saco y coincidiendo con la dirección del movimiento ( α = 0o ). El trabajo realizado por la grúa será: W = F . e = P . h = 1960 N . 10 m = 19600 N Grúa y obrero realizan el mismo trabajo. La diferencia estriba en que la grúa no se cansa y el obrero sí. El dato sobre los tiempos no nos hacen falta. Se utilizarán en el cálculo de la POTENCIA. Problema resuelto Nº 4 (pág. Nº 3) Calcula el trabajo realizado para transportar una maleta de 5 Kg en los siguientes casos: a) Levantarla del suelo hasta 1m de altura. b) Arrastrarla 1m por el suelo aplicando una fuerza igual a su peso. c) Arrastrarla por el suelo 1m aplicando una fuerza de 20N que forme un ángulo de 30º con respecto a la horizontal. (Autor enunciado S. F/Q IES Valle del Tiétar) Resolución: a)mcuerpo = 5 Kg Pcuerpo = m . g = 5 Kg . 9,8 m.s-2 = 49 N
4. 28 EJERCICIOS RESUELTOS DE TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA. 4º E.S.O. Profesor: A. Zaragoza López Página 4 F W = F . e . cos 0o = P . h . 1 = W = 49 N . 1 m . 1 = 49 J P h = 1 m b) N N F = 49 N P 1 m P W = F . e . cos 0o = 49 N . 1 m . 1 = 49 J c) F = 20 N N 30o P W = F . e . cos 30º = 20 N . 1 m . 0,87 = 17,4 J Problema resuelto Nº 5 (pág. Nº 4) Calcula el trabajo realizado por el motor de un montacargas de 2000Kg cuando se eleva hasta el 4ºpiso, siendo la altura de cada uno de 3m. Si tarda 10s en la ascensión ¿Cuál es la potencia desarrollada?. (Autor enunciado IES Valle del Tiétar) Resolución:
5. 28 EJERCICIOS RESUELTOS DE TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA. 4º E.S.O. Profesor: A. Zaragoza López Página 5 Pcuerpo = m . g = 2000 Kg . la