LCM-Etapa 3-Trabajo y Potencia.

LCM-Etapa 3-Trabajo y Potencia.

Objetivos:

• Comprender los conceptos de trabajo y potencia.

• Reconocer las unidades de medida de trabajo y potencia.

• Utilizar los conceptos de trabajo y potencia en la solución de problemas.

Trabajo (W)

El trabajo realizado por una fuerza constante se define como el producto de la magnitud de la fuerza (F) por la magnitud del desplazamiento (x), a través del cual actúa la fuerza por el coseno del ángulo existente entre la fuerza y el desplazamiento.

Trabajo.

El trabajo es el producto escalar de dos vectores: fuerza y desplazamiento.

Para que se realice un trabajo se requiere que exista una fuerza y un desplazamiento, ya que si falta alguno de estos elementos no habrá trabajo realizado.

Potencia (P)

La potencia se define como la cantidad de trabajo realizado en la unidad de tiempo, o bien, como la rapidez con que se efectúa un trabajo.

Multiple Choice

Se define como el producto de la magnitud de la fuerza por la magnitud del desplazamiento.

• Trabajo

• Potencia

• Energía

• Fuerza

Multiple Choice

Se define como la cantidad de trabajo realizado en la unidad de tiempo, o como la rapidez con que se efectúa un trabajo.

• Trabajo

• Potencia

• Energía

• Fuerza

Multiple Choice

¿Cuáles son las unidades de Trabajo?

• Newtons

• Joules

• Watts

• HP

Multiple Choice

¿Cuáles son las unidades de potencia?

• Newtons

• Joules

• Watts

• Dinas

Ecuación de Trabajo.

W = F cos ⦵ x

Unidades

Unidades de Trabajo: Joules

Joules = Nm

Ecuaciones de Potencia

 $P=\frac{W}{t}$ ,  $P=\frac{F\cdot x}{t}$  , $P=Fv$  

Unidades

Unidades de Potencia: Watts

Otra manera de presentar la potencia es mediante caballos de fuerza.

 (HP= Horse Power)

1HP=746W

Nota importante:

La calculadora debe estar en función de grados, que en ingles es "degrees". Por lo tanto en su calculadora debe decir DEG

Contexto 1.

Una persona empuja un baúl sobre una superficie horizontal, a lo largo de 16 metros, aplicando una fuerza de 40 Newtons en la misma dirección del movimiento.

Multiple Choice

Una persona empuja un baúl sobre una superficie horizontal, a lo largo de 16 metros, aplicando una fuerza de 40 Newtons en la misma dirección del movimiento.

Encuentra el trabajo realizado por la persona. W = F cos ⦵ x

• 6,125 J

• 980.54 J

• 235.2 J

• 640 J

Contexto 2.

Una fuerza de 78 N actúa sobre un cuerpo mediante una cuerda que forma un ángulo de 21° con la horizontal y lo desplaza horizontalmente 15 metros en 43 segundos.

Multiple Choice

Una fuerza de 78 N actúa sobre un cuerpo mediante una cuerda que forma un ángulo de 21° con la horizontal y lo desplaza horizontalmente 15 metros en 43 segundos.

Calcula el trabajo que desarrolla la fuerza al tirar del objeto.

W = F cos ⦵ x

• 25.40 J

• 1,532.9 J

• 1,092.3 J

• 72.82 J

Multiple Choice

Una fuerza de 78 N actúa sobre un cuerpo mediante una cuerda que forma un ángulo de 21° con la horizontal y lo desplaza horizontalmente 15 metros en 43 segundos.

Determina la potencia de la fuerza en Watts. P=W/t

• 25.40 W

• 15 W

• 1092.3 W

• 72.83W

Contexto 3.

Un caballo que arrastra un bulto de cemento 8 metros, por medio de una cuerda que forma un ángulo de 40 grados con respecto al piso, aplicando una fuerza de 160 Newtons a través de la cuerda.

Multiple Choice

Un caballo que arrastra un bulto de cemento 8 metros, por medio de una cuerda que forma un ángulo de 40 grados con respecto al piso, aplicando una fuerza de 160 Newtons a través de la cuerda.

Calcula el trabajo desarrollado por el caballo. W = F Cos⦵ x

• 6,125 J

• 980.54 J

• 235.2 J

• 640 J

Contexto 4.

Se requiere de una fuerza para levantar una caja de 10 Kilogramos hasta una altura de 2.4 metros. Considera que el movimiento se realiza a velocidad constante.

Multiple Choice

Se requiere una fuerza para levantar una caja de 10 Kilogramos hasta una altura de 2.4 metros. Considera que el movimiento se realiza a velocidad constante.

¿Cuál es el peso de la caja? w = mg

• 98 N

• 24 N

• 23.52 N

• 9.8 N

Multiple Choice

Se requiere una fuerza para levantar una caja de 10 Kilogramos hasta una altura de 2.4 metros. Considera que el movimiento se realiza a velocidad constante. (∑Fy=0)

¿Cuál es la fuerza que se necesita para levantar la caja?

• 98 N

• 24 N

• 23.52N

• 9.8 N

Multiple Choice

Se requiere de una fuerza para levantar una caja de 10 Kilogramos hasta una altura de 2.4 metros. Considera que el movimiento se realiza a velocidad constante. (∑Fy=0)

Calcula el trabajo que realiza la fuerza. W = F Cos⦵ y

• 6,125 J

• 980.54 J

• 235.2 J

• 640 J

Contexto 5.

Un elevador de 2,500 Kilogramos que sube hasta una altura de 30 metros en 120 segundos.

w = mg,     W = F Cos⦵ y,     P=W/t

Multiple Choice

Un elevador de 2,500 Kilogramos sube hasta una altura de 30 metros en 120 segundos. w = mg, W = F Cos⦵ y, P=W/t

¿Cual es el peso del elevador?

• 6,125 N

• 52,400 N

• 2,352 N

• 24,500 N

Multiple Choice

Un elevador de 2,500 Kilogramos sube hasta una altura de 30 metros en 120 segundos. w = mg, W = F Cos⦵ y, P=W/t

¿Cual es el trabajo realizado por el motor?

• 62,125 J

• 725,000 J

• 28,352 J

• 245,000 J

Multiple Choice

Un elevador de 2,500 Kilogramos sube hasta una altura de 30 metros en 120 segundos. w = mg, W = F Cos⦵ y, P=W/t

¿Cual es la potencia del por el motor (en Watts)?

• 6,125 W

• 7,200 W

• 2,832 W

• 2,450 W

Multiple Choice

Determina la potencia (6,125 W) del motor del elevador en HP (1HP=746W).

• 61.25 HP

• 9.80 HP

• 2.35 HP

• 8.21 HP