Perdon si no puedo dar mas puntos es lo maximo que me dejo
esto es urgente con datos procedimiento y resultado porfavor
a) ¿Cuál es la energía mecánica que posee un cuerpo que se encuentra a 30 m con respecto al piso y se mueve con una velocidad de 25 Km/h? Considera que la masa del cuerpo es de 5 Kg.
b) Calcula el trabajo de realiza un cuerpo de 2.5 Ton para cambiar su velocidad de 10 Km/h a 120 Km/ h
c) Calcula la potencia que un motor debe tener para mover una carga de 1.5 Ton desde una altura de 1 m hasta alcanzar los 15 m si se desea que lo realice en un tiempo de 5 min.
Respuestas
Respuesta:
¿Qué es la energía cinética?
La energía cinética es la energía que un objeto tiene debido a su movimiento.
Si queremos acelerar un objeto debemos aplicar una fuerza. Para hacerlo necesitamos realizar un trabajo. Como resultado, transferimos energía al objeto, y este se moverá con una nueva velocidad constante. A la energía transferida la conocemos como energía cinética, y depende de la masa y la velocidad alcanzada.
La energía cinética puede transferirse entre objetos y transformarse en otros tipos de energía. Por ejemplo, una ardilla voladora podría chocar con una ardilla inmóvil. Tras la colisión, parte de la energía cinética inicial de la ardilla voladora se habrá transferido a la ardilla en reposo o se habrá transformado en otra forma de energía.
¿Cómo podemos calcular la energía cinética?
Para calcular la energía cinética, seguimos el razonamiento descrito anteriormente y comenzamos por encontrar el trabajo realizado, WWW, por una fuerza, FFF, en un ejemplo sencillo. Considera una caja de masa mmm que es empujada a lo largo de una distancia ddd por una fuerza paralela a la superficie. Como aprendimos anteriormente,
\begin{aligned} W &= F \cdot d \\ &= m · a · d\end{aligned}
W
=F⋅d
=m⋅a⋅d
[¿Qué? Ya me perdí.]
Si recordamos nuestras ecuaciones cinemáticas del movimiento, sabemos que podemos sustituir la aceleración si conocemos las velocidades inicial y final, v_\mathrm{i}v
i
v, start subscript, i, end subscript y v_\mathrm{f}v
f
v, start subscript, f, end subscript, así como la distancia. [¿Qué fórmula cinemática es esta?]
\begin{aligned} W &= m\cdot d\cdot \frac{v_\mathrm{f}^2-v_\mathrm{i}^2}{2d} \\ &= m\cdot \frac{v_\mathrm{f}^2-v_\mathrm{i}^2}{2} \\ &= \frac{1}{2}\cdot m \cdot v_\mathrm{f}^2 - \frac{1}{2}\cdot m \cdot v_\mathrm{i}^2 \end{aligned}
W
=m⋅d⋅
2d
v
f
2
−v
i
2
=m⋅
2
v
f
2
−v
i
2
=
2
1
⋅m⋅v
f
2
−
2
1
⋅m⋅v
i
2
Por lo tanto, cuando se realiza una cantidad neta de trabajo sobre un objeto, la cantidad \dfrac{1}{2}mv^2
2
1
mv
2
start fraction, 1, divided by, 2, end fraction, m, v, squared, a la que llamamos energía cinética KKK, cambia.
\text{Energía cinética: } K=\frac{1}{2}\cdot m\cdot v^2Energ
ı
ˊ
a cin
e
ˊ
tica: K=
2
1
⋅m⋅v
2
start text, E, n, e, r, g, ı, with, \', on top, a, space, c, i, n, e, with, \', on top, t, i, c, a, colon, space, end text, K, equals, start fraction, 1, divided by, 2, end fraction, dot, m, dot, v, squared
Alternativamente, podemos decir que el cambio en la energía cinética es igual al trabajo neto realizado sobre un objeto o sistema.
W_{neto}=\Delta KW
neto
=ΔKW, start subscript, n, e, t, o, end subscript, equals, delta, K
Conocemos este resultado como el teorema de trabajo y energía; es un resultado bastante general que aplica aún para fuerzas que varían en dirección y magnitud. Es importante en el estudio de la conservación de la energía y las fuerzas conservativas.
¿Qué es lo interesante de la energía cinética?
Hay un par de cosas interesantes sobre la energía cinética que podemos ver en la ecuación.
La energía cinética depende de la velocidad del objeto al cuadrado. Esto significa que cuando la velocidad de un objeto se duplica, su energía cinética se cuadruplica. Un automóvil que viaja a 60 km/h tiene cuatro veces la energía cinética de un automóvil idéntico que viaja a 30 km/h y, por lo tanto, cuatro veces el potencial de provocar más muertes y destrucción en caso de un accidente.
La energía cinética siempre debe ser cero o tener un valor positivo. Mientras que la velocidad puede tener un valor positivo o negativo, la velocidad al cuadrado siempre es positiva.
La energía cinética no es un vector. Así que una pelota de tenis lanzada hacia la derecha con una velocidad de 5 m/s tiene exactamente la misma energía cinética que una pelota de tenis lanzada hacia abajo con una velocidad de 5 m/s.
Ejercicio 1a: estar en el lugar equivocado cuando un elefante africano —masa = 6000 kg, velocidad = 10 m/s— está embistiendo realmente puede arruinar tu día. ¿A qué velocidad viajaría una bola del cañón de 1 kg si tuviera la misma energía cinética que el elefante? [Mira la solución.]
Ejercicio 1b: ¿cómo esperarías que el daño hecho en una pared de ladrillo cambiara en el caso de colisiones separadas con el elefante y con la bala de cañón? [Mira la solución.]
Ejercicio 2: un propulsor de cohete de hidrazina tiene una densidad de energía E_dE
d
E, start subscript, d, end subscript de 1.6 \dfrac{\text{MJ}}{\text{kg}}1.6
kg
MJ
1, point, 6, start fraction, start text, M, J, end text, divided by, start text, k, g, end text, end fraction. Supón que un cohete de 100 kg (m_rm
r
m, start subscript, r, end subscript) está cargado con 1000 kg (m_pm
p
m, start subscript, p, end subscript) de hidrazina. ¿Qué velocidad podría alcanzar? Para mantener las cosas simples, vamos a suponer que el propulsor (la hidrazina) se quema muy rápidamente y que el cohete no está sujeto a fuerzas externas.
Explicación: