problemas

PROBLEMAS DE ENERGÍA. UNIDAD DIDÁCTICA I

-Un cuerpo de 5Kg, inicialmente en reposo, está situado en un plano horizontal sin rozamiento, y se le aplica una fuerza horizontal Cte de 100 N durante 5 min. Con esta fuerza el cuerpo logra desplazarse 240 m. ¿Qué trabajo se realizó? Expresa el resultado en Julios y en kilogrametros?. ¿Cuál es el valor de la potencia mecánica desarrollada?
1kpm/9,8J=1
W=F·e; W=2,4·10^3J;
1kpm/9,8J=244,89kpm
2,4·10^3J/300s=80w es el valor de la potencia

-Se arrastra una piedra tirando de ella mediante una cuerda que forma con la horizontal un ángulo de 30º a la que se le aplica una fuerza Cte de 40 Kp ¿Cuánto vale el trabajo realizado en un recorrido de 200 m?
W=40kp·200m·cos30º=6928,2kpm;
6928,2kpm·9,8J/1kpm=67896,36J

-Mediante un motor de 1/5 de CV de potencia, un cuerpo asciende 10 m en 2 seg, ¿Cual es la masa del cuerpo?. (Datos: CV=735 w, g=9.8 m/s(2)).
P=W/t;P=m·g·e/t
1/5 CV·735w/1CV= 147w
147w=m·9,8m/s^2·10/2; 147=98m/2; 294/98=masa; masa= 3Kg

-Un proyectil de 0.4 Kg , atraviesa una pared de 0.5 m de espesor. La velocidad del proyectil al llegar a la pared es de 400 m/seg, y al salir de 100 m/seg. Calcular :
a) La energía cinética del proyectil al impactar con la pared y al salir de ella.
b) El trabajo realizado por el proyectil.
Ec1= 1/2mv^2
Ec1=1/2·0,4·400^2= 3,2·10^4J
Ec2=1/2·0,4·100^2= 2·10^3J
W=AEc; W=0,2·10^4·3,2·10^4= -3·10^4J

-Un objeto de 50 Kg se halla a 10 m de altura sobre la azotea de un edificio,cuya altura, respecto al suelo, es de 250 m. ¿Qué energía potencial gravitatoria posee dicho objeto respecto al suelo?.
Ep=m·h·g
Ep=50kg·260m·9,8N=127400J

-Desde un helicoptero, a una altura de 100 m sobre la superficie terrestre, se suelta un objeto de 2 Kg. Calcula la energía mecánica, cinética y potencial en los puntos siguientes:
a) antes de soltar el cuerpo,
b) cuando está a 50 m del suelo,
c) cuando está a 10 m del suelo, d) justo antes del momento de impactar en el suelo. (Nota: g= 9.8 m/s(2).)
Em=Ep+Ec
a)Ep=m·h·g; Ep=2·100·9,8=1960J=Em
b)Em=Ep+Ec; Em-Ep=Ec; 1960J-(50·2·9,8)J=Ec=980J; Ep=Em-Ec;Ep=1960J-980=980J
c)Em=Ep+Ec; Em-Ep=Ec;1960J-(10·2·9,8)J=Ec=1764J;Ep=Em-Ec; 1960J-1764J=Ep=196J
d)Ep=0; Em=Ec;Em=1960=Ec

-Un muelle, de longitud 20 cm, se alarga 28 cm al aplicarle una fuerza de 2 N. ¿Qué energía potencial elástica posee en estas condiciones?
F=kx; 2N=k · 8·10^-2cm; 2/0.08=k; 25N/m=k
E.elástica=1/2kx^2; E. elástica=1/2·25·(0.08)^2; E.elástica=0.08J

-Sea la constante K de un resorte igual a 24 N/m, y 4 Kg la masa del cuerpo. Este se encuentra inicialmente en reposo y el resorte no está alargado. Supongamos que se ejerce sobre el cuerpo una fuerza constante P = 10 N y que no existe rozamiento. ¿Cuál será la velocidad del bloque cuando se haya desplazado 0.5 m?. Si cesa de actuar la fuerza P cuando el cuerpo se ha desplazado 0.5 m. ¿ Cuánto seguirá avanzando este antes de detenerse?
E.elástica=1/2kx^2; E.elástica=1/2·24·(0.5)^2; E.elástica=3J
Wp=AEc+AEelástica; 5=AEc+3; 2=AEc
2=1/2·4·v^2; 2/2=v^2; v=1m/s
5=1/2kx^2; 5=24/2·x^2; x= o,642 metros

Demostracion de equivalencias

Demostracion de equivalencias:

1utm=9,8kg:
1kp=1utm x 1 m/s^2
1kp= 1kg x 9,8m/s^2 (fuerza de la gravedad)
1utm x 1 m/s^2 = 1kg x 9,8m/s^2 (la aceleración se despeja en ambos lados)
1utm = 9,8kg


1J = 10^7er
1J= 1N x 1m=1kg x 1m/s^2 x 1m
(Convertir unidades a: cm/^2, g , cm, multiplicando por una fracción igual a 1)
1J= 1 Kg. x(1000g/1kg) x 1m/s^2 x(100cm/1m) x 1m x(100cm/1m)=10^7er


1kp=9,8N
1kp= 1utm x 1 m/s^2= 1utm x (9,8kg/1utm) x 1m/s^2= 9,8kg x 1m/s^2= 9,8N

1 CV=735W

1CV=75kpm/s

75kpm·(9'8J/1kpm)=735J/s=735W

BLOQUE TEMÁTICO I : Recursos energéticos

Unidad didáctica I : La energía

I.1. Concepto de energía:

En cuanto a este concepto hemos de aclarar que no se ha llegado a ningun tipo de acuerdo en la definición de energía, más que:

• Es la capacidad para que ocurra algo. (Ese algo puede ser cualquier cosa).
• Según Yumng : Cuando a los cuerpos les aplicas algo, adquieren energía.

Por lo tanto estamos todos de acuerdo en que:

• La energía es la capacidad para hacer un trabajo.

Energía ---> Trabajo = Fuerza x desplazamiento (W = F · e)


Unidades de fuerza

La fuerza depende tanto de la masa como de la aceleración. (F = m · a)

Sistema	Fuerza (F)	Masa (m)	Aceleración (a)
C.G.S.*	Dina (D)	Gramos (g)	Centímetros / segundos cuadrado
S.I. ó M.K.S.**	Newton (N)	Kilogramo (kg)	metros/ segundos cuadrado
Técnico	Kilopondios (kp)	u.t.m***	metros/ segundos cuadrado

*Sistema cegesimal, C de centímetros, G de gramos y S de segundos.

**M de metros, K de kilogramos y S de segundos

***Unidades Técnicas de Masa

Unidades de trabajo:

Trabajo=fuerza x desplazamiento x cosα (α= ángulo que forma la fuerza con la horizontal del suelo)

Matemáticamente: W (work)=F x e x cosα

Sistema	Trabajo (W)	Fuerza (F)	Espacio (e)
C.G.S.	Ergio (er)	Dina (D)	cm
SI ó MKS	Julio (J)	Newton (N)	m
Técnico	Kilopondimetro (kpm)	Kilopondio (kp)	m

Caloría: es la cantidad de calor necesaria para elevar 1ºC a un gramo de agua, de 14,5ºC a 15,5ªC, en condiciones normales.

1cal = 4,18J 1J = 0,24cal

Unidades de potencia

La potencia es la rapidez con la que se realiza un trabajo: P = W/t

Sistema	Potencia (P)	Trabajo (W)	Tiempo (t)
C.G.S.	Ergios/seg. (er/s)	Ergio (er)	Seg
MKS ó SI	Vatio (w)	Julio (J)	Seg
Técnico	Kpm/seg	Kmp	seg

Otra unidad es el caballo de vapor (c.v.): 1 c.u. = 735w.

El HP es el caballo de vapor de medida inglesa que equivale a 736w

ENERGÍA ELÉCTRICA:

La energía eléctrica es una forma de trabajo.

E.elec.=Potencia · tiempo

Se mide en kW·h.

SALUDOS

Hola a todos, somos un grupo de 1º de bachiller que cursamos tecnología.
Con este blog queremos compartir nuestras ideas, apuntes y experiencias sobre la asignatura a lo largo del curso.

Nuestros nombres son:

Leyre Catalán (corresponsal en Canadá)

Myriam Corcuera (corresponsal en Canadá)

Javier Díaz

Irantzu Rekalde