1. Calcular la energía potencial de 150 g de sangre en la cabeza de una persona de pie con 1,
80 m de altura, y luego calcula la diferencia de energía cuando está acostado a una
distancia a 20 cm del suelo
2. El flujo promedio de orina para un niño entre los 8 y 13 años es de 2 cm/s. ¿Cuál es la
energía cinética de 0,5 kg de orina al salir del cuerpo?
3. Un adulto levanta un peso de 5 kg a una altura de 0,20 m. Calcular el trabajo físico y
biológico, suponiendo que el trabajo físico es 20% del biológico.
4. Una fuerza de 10 N es aplicada sucesivamente sobre brazos de 10 cm y 15 cm. ¿Cuál es
el torque aplicado en cada uno de los casos?
5. En una palanca interfiere una fuerza aplicada de 7N, los brazos de palanca
correspondientes dF=35 cm y dR = 10 cm. ¿Cuál es la resistencia R que equilibra el
sistema?
Respuestas
Referente a los ejercicios proporcionados de energía cinética, potencial y mecánica, además de torque y palancas, resulta lo siguiente:
1) La energía potencial y la diferencia de energía son respectivamente: 2700J; 2400J .
2) La energía cinética de 0,5 kg de orina al salir del cuerpo es: 1*10-4 J
3) El trabajo físico y biológico, son: Wfis= 10 J ; Wbiol= 50J
4) El torque aplicado en cada uno de los casos, es: 1 N*m ; 1.5 N*m
5) La resistencia R que equilibra el sistema es: R= 24.5 N
1) Ep=?
m= 150g
h = 1.80 m
ΔEp=?
h'= 20cm = 0.20 m
Ep= m*g*h = 150g * 10m/seg2* 1.80m = 2700J
Ep'= 150g * 10m/seg2* 0.20m = 300J
ΔEp= 2700J-300J = 2400J
2) V= 2 cm/seg= 0.02 m/seg
Ec=?
m= 0.5 Kg
Ec= m*V²/2 = 0.5 Kg* (0.02m/seg)²/2 = 1*10-4 J
3) m = 5 Kg
h = 0.20 m
Wfis=?
W bio=?
Wfis= 20%*Wbiol
Peso: fuerza
P = m*g = 5 Kg*10m/seg2= 50N
W= F*d*cosα= 50N * 0.20m *cos0º
Wfis= 10 J
Wfis= 20%*Wbiol = 0.20*Wbiol
Wbio= Wfis/0.20= 10J/0.20= 50J
4) F = 10N
b1= 10cm ; b2= 15 cm
T1= F*b1 = 10N*0.10m = 1N*m
T2= F*b2= 10N*0.15m = 1.5 N*m
5) F= 7 N
dF= 35 cm
dR= 10cm
R=?
F*dF = R*dR se despeja R:
R = F*dF/dR= 7N * 0.35m/0.10m = 24.5 N