Trabajo

Problema n° 6) Un cuerpo cae libremente y tarda 3 s en tocar tierra. Si su peso es de 4 N, ¿qué trabajo deberá efectuarse para elevarlo hasta el lugar desde donde cayo?. Expresarlo en:
a) Joule.
b)kgm.
Desarrollo
L = F.d
En éste caso se trata de la fuerza peso, por lo tanto:
L = P.d
y al ser un movimiento vertical la distancia es la altura:
L = P.h
Mediante cinemática calculamos laaltura para caída libre.
h = ½.g.t ²
h = ½ × 9,807 (m/s ²) × (3 s) ²
h = ½ × 9,807 (m/s ²) × 9 s ²
h = 44,1315 m
Luego:
a)
L = P × h
L = 4 N × 44,1315 m
L = 176,526 J
b)
L = 176,526 J/(9,807kgf.m × J)
L = 18 kgf.m

Problema n° 5) ¿Qué trabajo realiza un hombre para elevar una bolsa de 70 kgf a una altura de 2,5 m?. Expresarlo en:
a) kgf.m
b) Joule
c) kW.h
Desarrollo
a)
L = F × dL = 70 kgf × 2,5 m
L = 175 kgf.m
b)
L = 175 kgf.m × 9,807 J/kgf.m
L = 1716,225 J
c)
L = 175 kgf.m × 9,807 J/3.600.000 kgf.m
L = 0,000477 kW.h

1. Indicar el trabajo necesario para deslizar uncuerpo a 2 m de su posición inicial mediante
una fuerza de 10 N.

Sol//

Datos:

r=2m
F=10N

Sabemos que W=F.r entonces remplazando tenemos:

W=F.r
W=10N*2m
W=20J
El trabajo necesariopara deslizar un cuerpo a 2m es de 20J

2. Si una persona saca de un pozo una cubeta de 20 kg y realiza un trabajo equivalente a 6.00 kJ, ¿Cuál es la profundidad del pozo? Suponga que cuando selevanta la cubeta su velocidad permanece constante.

Sol//

Datos

m=20kg
W=6.00kJ
h?

El trabajo realizado es igual al cambio de la energía potencial, ya que en este caso la energía cinéticapermanece constante, por lo tanto:

W=mgh
h=W/mg
h=6000/(20*9.81)
h=30.61m

La profundidad del poso es de 30.61m

3. Para los distintos valores del ángulo alfa, calcular:

- El trabajo de lafuerza f al recorrer la distancia d.

- En todos los casos f = 10 n y d = 10 m.

a) α= 60°, b) α = 60° hacia abajo, c) α = 90°, d) α = 180°. e) α ’120º

Sol//

Datos:

F=10N
d=10m...