Capítulo 2 Energía 1

Tamaño: px
Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "Capítulo 2 Energía 1"

Transcripción

1 Capítulo 2 Energía 1

2 Trabajo El trabajo realizado por una fuerza constante sobre una partícula que se mueve en línea recta es: W = F L = F L cos θ siendo L el vector desplazamiento y θ el ángulo entre la fuerza y la trayectoria. Toda fuerza perpendicular a la trayectoria no realiza trabajo. El trabajo que una fuerza realiza sobre una partícula entre dos puntos A y B es igual a la integral de línea de la fuerza a lo largo de la trayectoria que une ambos puntos. W AB = B El trabajo se mide en julios (J): J = N m. A F dl

3 Energía cinética La energía cinética de una partícula es igual a un medio de su masa por su velocidad al cuadrado. E c = 1 2 m v2 El trabajo que realiza una fuerza sobre una partícula entre dos puntos es igual a la energía cinética de la partícula en el punto final, menos la del punto inicial. W AB = E c (v B ) E c (v A ) La energía también se mide en julios (J).

4 Energía potencial Una fuerza es conservativa cuando el trabajo que realiza entre dos puntos cualesquiera no depende de la trayectoria seguida, sino únicamente de los puntos inicial y final. Definimos la energía potencial E p (r) asociada a una fuerza conservativa a través de: W AB = E p (r A ) E p (r B ) En las cercanías de la superficie terrestre la energía potencial gravitatoria vale: E p (r) = ( m g ĵ) r = m g y en donde y corresponde a la altura del punto considerado.

5 Conservación de la energía La energía total de una partícula sujeta a una fuerza conservativa se mantiene constante: E(A) = E(B) = constante Este resultado se conoce como principio de conservación de la energía. La energía ni se crea ni se destruye, únicamente se transforma de una forma de energía a otra. Una caloría es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua un grado centígrado. Joule encontró la siguiente equivalencia: 1 caloría = 4.18 J. Una kilocaloría o Caloría (con mayúscula) corresponde a 1000 calorías.

6 Potencia La potencia es el trabajo por unidad de tiempo realizado por una fuerza. P = dw dt La potencia se mide en vatios (W): W = J/s. Un kilovatio-hora (kw-h) es el trabajo realizado por una máquina de 1 kw de potencia durante una hora. Por lo tanto, 1 kw-h= J.

7 La energía en los seres vivos El calor de combustión de un alimento es la cantidad de calor que se desprende en la combustión en el laboratorio de 1 kilogramo del mismo. El equivalente energético del oxígeno es el calor que se desprende en la utilización de 1 m 3 de oxígeno en la combustión de un determinado tipo de alimento en el organismo. La relación entre los volumenes de O 2 consumido y de CO 2 expulsado se conoce como cociente respiratorio, y depende del tipo de alimento. La energía mínima total necesaria para el funcionamiento del organismo en reposo se denomina tasa metabólica basal. Se define la eficiencia como el cociente entre el trabajo útil realizado y la energía total consumida.

8 Problema 2.1 Las patas de un animal de 0.5 kg ejercen una fuerza de 200 N a lo largo de 3 cm cuando salta. Hasta qué altura llega?

9 Problema 2.2 Determina la energía mecánica que se pierde cuando dos partículas iguales de 5 kg cada una, una en reposo y la otra con una velocidad de 5 m/s, colisionan saliendo unidas.

10 Problema 2.3 Un saltador de pértiga consigue una velocidad de 10 m/s en la carrera de aproximación. Su centro de gravedad está a 1 m del suelo y consigue pasar el listón manteniendo su centro de gravedad a la altura de éste. Si con los brazos es capaz de izarse 0.5 m, hasta qué altura podría saltar?

11 Problema 2.4 Una fuerza constante de 100 N actúa durante 20 segundos sobre un cuerpo de 2 kg, inicialmente en reposo. Calcula: (a) velocidad final del cuerpo, (b) espacio en el que actúa la fuerza, (c) trabajo realizado por la fuerza, (d) energía cinética final del cuerpo.

12 Problema 2.5 Un animal realiza un trabajo triple que otro cuando salta, pero su masa es doble que la de éste. Cuál de ellos salta más alto?

13 Problema 2.6 Una pelota pierde la mitad de su energía cada vez que bota en el suelo. Cuál es el cociente entre la velocidad antes y después de cada bote? Cuál es la relación entre las alturas alcanzadas tras dos botes consecutivos?

14 Problema 2.7 Un corredor de 80 kg alcanza en 20 m una velocidad de 10 m/s. Qué fuerza, supuesta constante, realizan sus músculos? Cuál es la potencia media?

15 Problema 2.8 Un trineo de 300 kg baja una pendiente de 30 a 120 km/h cuando comienza a frenar. Necesita 100 m para pararse totalmente. Determina: (a) energía cinética perdida en la frenada, (b) energía potencial perdida, (c) trabajo realizado por el rozamiento, (d) potencia media del freno.

16 Problema 2.9 Calcula la distancia mínima de frenado de un móvil que viaja con velocidad v y que posee un coeficiente de rozamiento µ.

17 Problema 2.10 El brazo de una persona es capaz de sostener una masa 40 kg. Hasta que altura puede lanzar un objeto de 0.3 kg si el recorrido en el que puede realizar fuerza es de medio metro?

18 Problema 2.11 Cuál es la energía potencial asociada a la fuerza 10î 20ĵ + k N?

19 Problema 2.12 La fuerza entre dos átomos de una molécula viene dada por A/x 13 B/x 7, siendo A y B constantes y x la distancia entre los átomos. Cuál es la energía potencial correspondiente? Cuál es la separación atómica de equilibrio?

20 Problema 2.13 Un coche de 1000 kg que viaja a 120 km/h frena bruscamente hasta pararse. Si la mitad de la energía que se disipa en forma de calor lo hace en los frenos. Cuántas calorías reciben los frenos?

21 Problema 2.14 Qué potencia eléctrica puede generar una presa hidraúlica que posee un salto de agua de 80 m por el que cae un caudal de 10 m 3 /s?

22 Problema 2.15 Qué potencia requiere el motor de un avión de 10 toneladas para poder despegar con un ángulo de 10 y una velocidad de 250 km/h?

23 Problema 2.16 Calcula la potencia que ha de poseer un automóvil de 1200 kg capaz de poder alcanzar, a partir del reposo, los 100 km/h en 8 segundos.

24 Problema 2.17 Un objeto de 50 kg cae desde una altura de 20 m y la energía cinética con la que llega se disipa en forma de calor en un recipiente con 100 litros de agua. Determina: (a) energía en julios que se disipa, (b) calorías a las que corresponde dicha energía, (c) grados centígrados en que asciende la temperatura del agua.

25 Problema 2.18 Cuántas calorías ingiere una persona al comer 100 gr de proteínas y 200 gr de carbohidratos? Qué trabajo mecánico puede realizar, suponiendo una eficiencia del 23 %?

26 Problema 2.19 Cuántos litros de O 2 consume una persona durante 8 horas durmiendo? Supóngase una tasa metabólica basal de 80 W.

27 Problema 2.20 Qué trabajo mecánico puede realizar una persona que posee una eficiencia del 25 % y que dispone de 3 m 3 de oxígeno?

28 Problema 2.21 Una persona de 75 kg y con una eficiencia del 25 % asciende una montaña de 2000 m de altura. Cuántas calorías consumirá en la ascensión?

29 Problema 2.22 Un corredor va a un ritmo tal que consume 1000 W. Si la carrera dura 15 minutos, cuántas calorías habrá consumido? Que trabajo mecánico habrá realizado si posee una eficiencia del 23 %?

30 Problema 2.23 Cuántas calorías diarias ha de consumir una persona que posee una tasa metabólica basal de 90 W y una eficiencia del 24 %?

31 Problema 2.24 Una persona come diariamente 100 g de proteínas y 300 g de hidratos de carbono. Calcula: (a) Calorías diarias ingeridas, (b) volumen de oxígeno respirado, (c) volumen de dióxido de carbono expulsado, (d) potencia neta media que puede ejercer.

32 Problema 2.25 Sabemos que una persona que se alimenta de carbohidratos y grasas ha consumido 0.4 m 3 de O 2 y ha expulsado 0.44 m 3 de CO 2 en un día. Determina: (a) Calorías ingeridas, (b) cantidad de carbohidratos que ha comido, (c) cantidad de grasas que ha comido, (d) potencia total media que puede ejercer durante ese día.

33 Problema 2.26 Un muchacho con una eficiencia del 25 % ha consumido 45 Calorías sacando cubos de agua de un pozo. El cubo tiene una capacidad de 5 litros y el agua está a una profundidad de 6 m. Cuántos cubos ha sacado?

34 Problema 2.27 Cuántas calorías desprende una persona de 70 kg y una eficiencia del 23 % cuando asciende suavemente una montaña de 1000 m?

35 Problema 2.28 Un atleta que pesa 70 kg y posee una eficiencia del 25 % sube a una velocidad de 5 m/s por una pendiente de 200 m de largo y con una inclinación de 30. Calcula: (a) la energía potencial ganada, (b) la potencia total que necesita, (c) número de calorías consumidas.

36 Problema 2.29 Una persona se alimenta de carbohidratos, grasa y proteínas en cantidades iguales. Posee una tasa metabólica basal de 80 W, una eficiencia del 26 % y reliza un trabajo mecánico externo de julios cada día. Halla: (a) número de calorías consumidas diariamente, (b) cantidad que debe comer de cada tipo de alimento, (c) volumen diario de O 2 consumido y de CO 2 expulsado.

37 2.1 Las patas de un animal de 0.5 kg ejercen una fuerza de 200 N a lo largo de 3 cm cuando salta. Hasta qué altura llega? El trabajo realizado por los músculos de las patas del animal es: W = F d = = 6 J. Dicho trabajo se invierte en energía potencial gravitatoria y la altura del salto viene, por tanto, dada por: h = W mg = = 1.22 m.

38 2.2 Determina la energía mecánica que se pierde cuando dos partículas iguales de 5 kg cada una, una en reposo y la otra con una velocidad de 5 m/s, colisionan saliendo unidas. La conservación del momento lineal en la colisión nos determina la velocidad de salida del conjunto de las dos partículas: mv 0 + m 0 = 2mv = v = 1 2 v 0 = 2.5 m/s. La energía que se disipa en la colisión es la energía cinética de la partícula con movimiento inicial menos la energía cinética del conjunto de las dos partículas después del choque: E = 1 2 mv mv2 = 1 2 mv mv2 0 = = J.

39 2.3 Un saltador de pértiga consigue una velocidad de 10 m/s en la carrera de aproximación. Su centro de gravedad está a 1 m del suelo y consigue pasar el listón manteniendo su centro de gravedad a la altura de éste. Si con los brazos es capaz de izarse 0.5 m, hasta qué altura podría saltar? Calculemos primero la altura que gana el saltador suponiendo que transforma toda su energía cinética en energía potencial gravitatoria: 1 2 mv2 = mgh = h = v2 2g = = 5.1 m. Para determinar la máxima altura de salto posible, hemos de añadir a la anterior altura la posición inicial del centro de masas y la altura que consigue gracias a los brazos: h total = = 6.6 m.

40 2.4 Una fuerza constante de 100 N actúa durante 20 segundos sobre un cuerpo de 2 kg, inicialmente en reposo. Calcula: (a) velocidad final del cuerpo, (b) espacio en el que actúa la fuerza, (c) trabajo realizado por la fuerza, (d) energía cinética final del cuerpo. (a) La aceleración del cuerpo vale: a = F m = = 50 m/s2. La velocidad final del cuerpo es, por tanto: v = v 0 + at = = 1000 m/s. (b) El espacio en el que actúa la fuerza viene dado por: d = v 0 t at2 = = m. (c) El trabajo realizado por la fuerza es igual a: W = F d = = 10 6 J. (d) La energía cinética final ha de ser igual al trabajo, pues la inicial es nula. Podemos comprobarlo: E c = 1 2 mv2 = = 10 6 J.

41 2.5 Un animal realiza un trabajo triple que otro cuando salta, pero su masa es doble que la de éste. Cuál de ellos salta más alto? La altura de salto de cada animal es proporcional al trabajo que realiza e inversamente proporcional a su masa. El animal más pesado salta 3/2 de la altura que salta el otro. O sea, salta más que el animal más pesado.

42 2.6 Una pelota pierde la mitad de su energía cada vez que bota en el suelo. Cuál es el cociente entre la velocidad antes y después de cada bote? Cuál es la relación entre las alturas alcanzadas tras dos botes consecutivos? La energía cinética de salida después de cada bote ha de ser la mitad que la de entrada, pues se pierde la otra mitad: 1 2 mv2 s = mv2 e = v e v s = 2. Como la energía cinética tras un bote se transforma en gravitatoria y ésta es proporcional a la altura, tras cada bote se alcanza una altura igual a la mitad de la lograda en el bote anterior. Tras dos botes tenemos: h f h i = 1 4.

43 2.7 Un corredor de 80 kg alcanza en 20 m una velocidad de 10 m/s. Qué fuerza, supuesta constante, realizan sus músculos? Cuál es la potencia media? El teorema de las fuerzas vivas nos permite calcular la fuerza realizada por los músculos del corredor: W = F d = 1 2 mv2 = F = mv2 2d = = 200 N. Para obtener la potencia hemos de calcular primero el tiempo que emplea el corredor en esos 20 m: d = 1 2 at2 = t = 2d a = 2dm F = La potencia media es el trabajo dividido por el tiempo: P = W t = F d t = = 1000 W = 4 s.

44 2.8 Un trineo de 300 kg baja una pendiente de 30 a 120 km/h cuando comienza a frenar. Necesita 100 m para pararse totalmente. Determina: (a) energía cinética perdida en la frenada, (b) energía potencial perdida, (c) trabajo realizado por el rozamiento, (d) potencia media del freno. (a) La energía cinética perdida en la frenada es igual a la que llevaba inicialmente: ( E c = 1 2 mv2 = ) 2 = J (b) La energía potencial perdida es: E p = mgh = sen 30 = J. (c) El trabajo realizado por el rozamiento ha de ser igual a la energía mecánica perdida: W = E c + E p = = J. (d) Para calcular la potencia necesitamos el tiempo que necesita el trineo para frenar: d = v 0 t 1 2 at2 = 1 2 v 0t = t = 2d v 0 = La potencia vale: = 6 s. P = W t = = W.

45 2.9 Calcula la distancia mínima de frenado de un móvil que viaja con velocidad v y que posee un coeficiente de rozamiento µ. El trabajo máximo debido al rozamiento del móvil es: W = F r d = µmgd. Este trabajo ha de ser igual a la energía cinética inicial: W = µmgd = E c = 1 2 mv2 y de aquí despejamos la distancia mínima de frenado: d = v2 2µg.

46 2.10 El brazo de una persona es capaz de sostener una masa 40 kg. Hasta que altura puede lanzar un objeto de 0.3 kg si el recorrido en el que puede realizar fuerza es de medio metro? La fuerza que puede realizar el brazo la calculamos a partir del dato del peso máximo que es capaz de sostener: F = mg = = 392 N. El trabajo que puede ejercer el brazo al lanzar un objeto es: W = F d = = 196 J. Si este trabajo se transforma en energía potencial del objeto de 0.3 kg, la altura que este alcanza viene dada por: m 0 gh = W = h = W m 0 g = = 66.7 m.

47 2.11 Cuál es la energía potencial asociada a la fuerza 10î 20ĵ + k N? Como se trata de uan fuerza constante su energía potencial viene dada por: E p = F r = (10î 20 l + k) (xî + yĵ + z k) = 10x + 20y z J.

48 2.12 La fuerza entre dos átomos de una molécula viene dada por A/x 13 B/x 7, siendo A y B constantes y x la distancia entre los átomos. Cuál es la energía potencial correspondiente? Cuál es la separación atómica de equilibrio? La energía potencial correspondiente a una fuerza unidimensional es: E p (x) E p ( ) = = Tomando E p ( ) = 0, tenemos: x F (x ) dx = A 12x B 12 6x 6. E p (x) = x A 12x 12 B 6x 6. ( A x 13 B ) x 7 La separación de equilibrio es aquella para la que la fuerza es cero: y despejando x obtenemos: F (x) = A x 13 B x 7 = 0, ( A )1/6 x =. B dx

49 2.13 Un coche de 1000 kg que viaja a 120 km/h frena bruscamente hasta pararse. Si la mitad de la energía que se disipa en forma de calor lo hace en los frenos. Cuántas calorías reciben los frenos? La energía que se disipa en forma de calor como consecuencia de la frenada es igual a la energía cinética que llevaba el coche: ( E = 1 2 mv2 = ) 2 = J Las calorías que reciben los frenos son la mitad de las correspondientes a la anterior energía: E = 1 2 E = = calorías.

50 2.14 Qué potencia eléctrica puede generar una presa hidraúlica que posee un salto de agua de 80 m por el que cae un caudal de 10 m 3 /s? La potencia que puede generar la presa es igual a la energía potencial por unidad de tiempo que transforma en electricidad: P = mgh t = = W. Hemos tenido en cuenta que la masa es la densidad por el volumen, y que la densidad de agua es de 1000 kg/m 3.

51 2.15 Qué potencia requiere el motor de un avión de 10 toneladas para poder despegar con un ángulo de 10 y una velocidad de 250 km/h? La potencia mínima del motor del avión para despegar con ese ángulo, sin tener en cuenta el rozamiento, es igual a la energía potencial gravitatoria que gana el avión por unidad de tiempo: mgl sen 10 P = = mgv sen 10 = t 3.6 = W. sen 10

52 2.16 Calcula la potencia que ha de poseer un automóvil de 1200 kg capaz de poder alcanzar, a partir del reposo, los 100 km/h en 8 segundos. El automóvil realiza en 8 segundos un trabajo igual a la energía cinética que adquiere, despreciando el rozamiento. Su potencia ha de ser, por tanto: P = 1 2 mv2 t = 1200 ( ) = W.

53 2.17 Un objeto de 50 kg cae desde una altura de 20 m y la energía cinética con la que llega se disipa en forma de calor en un recipiente con 100 litros de agua. Determina: (a) energía en julios que se disipa, (b) calorías a las que corresponde dicha energía, (c) grados centígrados en que asciende la temperatura del agua. (a) La energía que se disipa es: E = mgh = = 9800 J. (b) Esta energía corresponde a un número de calorías igual a: E = = 2344 calorías. (c) Una caloría sube en un grado la temperatura de un gramo de agua. Por tanto: 1 T = = C.

54 2.18 Cuántas calorías ingiere una persona al comer 100 gr de proteínas y 200 gr de carbohidratos? Qué trabajo mecánico puede realizar, suponiendo una eficiencia del 23 %? El número de calorías ingeridas por la persona es la suma de los productos de las masas de los alimentos por sus calores de combustión fisiológicos correspondientes: Q = = 1221 Calorías. El trabajo mecánico que puede realizar esta persona es igual a la energía ingerida por la eficiencia (en tanto por uno): W = Qe = = J.

55 2.19 Cuántos litros de O 2 consume una persona durante 8 horas durmiendo? Supóngase una tasa metabólica basal de 80 W. Las calorías consumidas por la persona durante 8 horas son: Q = P t = = calorías. = 551 Calorías. Suponiendo un equivalente energético medio del O 2, estas calorías corresponden al siguiente volumen de oxígeno consumido: V = = m3 = 114 l.

56 2.20 Qué trabajo mecánico puede realizar una persona que posee una eficiencia del 25 % y que dispone de 3 m 3 de oxígeno? Primero hemos de determinar la energía total que se quema con 3 m 3 de oxígeno. Suponiendo un equivalente energético medio de 4830 Calorías/m 3, esta viene dada por: E = = J. El trabajo mecánico que se puede realizar con esta energía es: W = Ee = = J.

57 2.21 Una persona de 75 kg y con una eficiencia del 25 % asciende una montaña de 2000 m de altura. Cuántas calorías consumirá en la ascensión? El trabajo mecánico que se realiza en la ascensión es: W = mgh = = J. La energía que se ha de consumir para la realización de este trabajo vale: E = W e = = J = 1407 Calorías.

58 2.22 Un corredor va a un ritmo tal que consume 1000 W. Si la carrera dura 15 minutos, cuántas calorías habrá consumido? Que trabajo mecánico habrá realizado si posee una eficiencia del 23 %? Las calorías consumidas por el corredor son: E = P t = = 215 Calorías. Teniendo en cuenta la eficiencia, encontramos el trabajo mecánico realizado: W = Ee = = J.

59 2.23 Cuántas calorías diarias ha de consumir una persona que posee una tasa metabólica basal de 90 W y una eficiencia del 24 %? La eficiencia no interviene en este cálculo ya que la tasa basal se refiere ya a la potencia total necesaria. Las calorías diarias son igual a la potencia por el tiempo: E = P t = = 1860 Calorías.

60 2.24 Una persona come diariamente 100 g de proteínas y 300 g de hidratos de carbono. Calcula: (a) Calorías diarias ingeridas, (b) volumen de oxígeno respirado, (c) volumen de dióxido de carbono expulsado, (d) potencia neta media que puede ejercer. (a) Para obtener la energía ingerida hemos de sumar los productos de las masas de los alimentos por sus calores de combustión: E = = 1628 Calorías. (b) El volumen de oxígeno que hay que respirar para quemar los alimentos es: V = + = m (c) El volumen de dióxido de carbono expulsado vale: V = = m3. (d) La potencia neta que se puede ejercer comiendo esas calorías diarias es, suponiendo una eficiencia del 25 %: P = E t = = 19.7 W.

61 2.25 Sabemos que una persona que se alimenta de carbohidratos y grasas ha consumido 0.4 m 3 de O 2 y ha expulsado 0.44 m 3 de CO 2 en un día. Determina: (a) Calorías ingeridas, (b) cantidad de carbohidratos que ha comido, (c) cantidad de grasas que ha comido, (d) potencia total media que puede ejercer durante ese día. (b) y (c) Es mejor obtener primero la cantidad de carbihidratos x y de grasas y que ha ingerido la persona en un día. El volumen de oxígeno respirado viene dado por: V O2 = x y = 0.4 m3. Análogamente, el volumen de CO 2 respirado es: V CO2 = x y = 0.44 m3. Restando ambas ecuaciones obtenemos la cantidad de grasas: ( ) y = 0.04 = y = kg. Sustituyendo este valor de y en cualquiera de las ecuaciones anteriores obtenemos la cantidad de carbohidratos consumidos: x = 4950 ( ) y = kg. (a) Las calorías ingeridas son: E = = 1949 Calorías. (d) La potencia que se puede ejercer durante un día con la anterior energía es: P = E = = 94.3 W. t

62 2.26 Un muchacho con una eficiencia del 25 % ha consumido 45 Calorías sacando cubos de agua de un pozo. El cubo tiene una capacidad de 5 litros y el agua está a una profundidad de 6 m. Cuántos cubos ha sacado? La energía potencial que ha ganado el agua subida por el muchacho es: E = = J. Teniendo en cuenta que un kilogramo de agua ocupa un litro, el número de cubos que corresponde a la anterior energía es: N = E mgh = = 160.

63 2.27 Cuántas calorías desprende una persona de 70 kg y una eficiencia del 23 % cuando asciende suavemente una montaña de 1000 m? La energía mecánica que gana la persona en la ascensión es: E = mgh = = J. La energía que se disipa al ganar la anterior energía mecánica viene dada por: E D = E T E = E que expresada en Calorías es: ( ) = = J, Q = = 550 Calorías.

64 2.28 Un atleta que pesa 70 kg y posee una eficiencia del 25 % sube a una velocidad de 5 m/s por una pendiente de 200 m de largo y con una inclinación de 30. Calcula: (a) la energía potencial ganada, (b) la potencia total que necesita, (c) número de calorías consumidas. (a) La energía potencial ganada por el atleta vale: E = mgh = sen 30 = J. (b) La potencia total es la energía potencial ganada por unidad de tiempo dividida por la eficiencia: P = E te = (c) Las calorías totales consumidas son: E T = E e = = 6860 W. = 65.6 Calorías.

65 2.29 Una persona se alimenta de carbohidratos, grasa y proteínas en cantidades iguales. Posee una tasa metabólica basal de 80 W, una eficiencia del 26 % y reliza un trabajo mecánico externo de julios cada día. Halla: (a) número de calorías consumidas diariamente, (b) cantidad que debe comer de cada tipo de alimento, (c) volumen diario de O 2 consumido y de CO 2 expulsado. (a) El número de calorías que ha de consumir diariamente la persona es la suma del trabajo mecánico dividido por la eficiencia más la tasa metabólica por el tiempo: E ( ) = 5334 Calorías. (b) Dado que la persona come la misma cantidad de cada tipo de alimento, tenemos que dicha cantidad ha de venir dada por las Calorías totales divididas por la suma de los calores de combustión fisiológicos: 5334 C = = kg (c) El volumen diario de oxígeno consumido es: V = = 1.15 m3, y el correspondiente volumen de CO 2 expulsado vale: V = = 1.47 m3.

TRABAJO Y ENERGÍA - EJERCICIOS

TRABAJO Y ENERGÍA - EJERCICIOS TRABAJO Y ENERGÍA - EJERCICIOS Hallar la energía potencial gravitatoria adquirida por un alpinista de 80 kg que escala una montaña de.00 metros de altura. Epg mgh 0,5 kg 9,8 m / s 0,8 m 3,9 J Su energía

Más detalles

Capítulo 1. Mecánica

Capítulo 1. Mecánica Capítulo 1 Mecánica 1 Velocidad El vector de posición está especificado por tres componentes: r = x î + y ĵ + z k Decimos que x, y y z son las coordenadas de la partícula. La velocidad es la derivada temporal

Más detalles

LEYES DE CONSERVACIÓN: ENERGÍA Y MOMENTO

LEYES DE CONSERVACIÓN: ENERGÍA Y MOMENTO LEYES DE CONSERVACIÓN: ENERGÍA Y MOMENTO 1. Trabajo mecánico y energía. El trabajo, tal y como se define físicamente, es una magnitud diferente de lo que se entiende sensorialmente por trabajo. Trabajo

Más detalles

Examen de Física I. Dinámica, Energía, Leyes de Kepler, L.G.U. Soluciones

Examen de Física I. Dinámica, Energía, Leyes de Kepler, L.G.U. Soluciones Examen de Física I Dinámica, Energía, Leyes de Kepler, L.G.U. Soluciones 1. a) Enuncie las leyes de Kepler. Kepler enunció tres leyes que describían el movimiento planetario: 1 a ley o ley de las órbitas.

Más detalles

El trabajo W efectuado por un agente que ejerce una fuerza constante es igual al producto punto entre la fuerza F y el desplazamiento d

El trabajo W efectuado por un agente que ejerce una fuerza constante es igual al producto punto entre la fuerza F y el desplazamiento d El trabajo W efectuado por un agente que ejerce una fuerza constante es igual al producto punto entre la fuerza F y el desplazamiento d W F d Fd cos Si la fuerza se expresa en newton (N) y el desplazamiento

Más detalles

IES RIBERA DE CASTILLA ENERGÍA MECÁNICA Y TRABAJO

IES RIBERA DE CASTILLA ENERGÍA MECÁNICA Y TRABAJO UNIDAD 6 ENERGÍA MECÁNICA Y TRABAJO La energía y sus propiedades. Formas de manifestarse. Conservación de la energía. Transferencias de energía: trabajo y calor. Fuentes de energía. Renovables. No renovables.

Más detalles

FISICA Y QUÍMICA 4º ESO 1.- TRABAJO MECÁNICO.

FISICA Y QUÍMICA 4º ESO 1.- TRABAJO MECÁNICO. 1.- TRABAJO MECÁNICO. Si a alguien que sostiene un objeto sin moverse le preguntas si hace trabajo, probablemente te responderá que sí. Sin embargo, desde el punto de vista de la Física, no realiza trabajo;

Más detalles

1. Indica cuáles son las condiciones que han de cumplirse para que el trabajo sea distinto de cero.

1. Indica cuáles son las condiciones que han de cumplirse para que el trabajo sea distinto de cero. A) Trabajo mecánico 1. Indica cuáles son las condiciones que han de cumplirse para que el trabajo sea distinto de cero. 2. Rellena en tu cuaderno las celdas sombreadas de esta tabla realizando los cálculos

Más detalles

Problemas de Física 1 o Bachillerato

Problemas de Física 1 o Bachillerato Problemas de Física o Bachillerato Principio de conservación de la energía mecánica. Desde una altura h dejamos caer un cuerpo. Hallar en qué punto de su recorrido se cumple E c = 4 E p 2. Desde la parte

Más detalles

TRABAJO Y ENERGÍA. W = F d [Joule] W = F d cos α. Donde F y d son los módulos de la fuerza y el desplazamiento, y α es el ángulo que forman F y d.

TRABAJO Y ENERGÍA. W = F d [Joule] W = F d cos α. Donde F y d son los módulos de la fuerza y el desplazamiento, y α es el ángulo que forman F y d. C U R S O: FÍSICA COMÚN MATERIAL: FC-09 TRABAJO Y ENERGÍA La energía desempeña un papel muy importante en el mundo actual, por lo cual se justifica que la conozcamos mejor. Iniciamos nuestro estudio presentando

Más detalles

2.3. ASPECTOS ENERGÉTICOS

2.3. ASPECTOS ENERGÉTICOS .3. ASPECTOS ENERGÉTICOS.3.1. Sobre un cuerpo actúa una fuerza representada en la gráfica de la figura. Podemos decir que el trabajo realizado por la fuerza es: a) (8/+16+16/) J b)(4+3+3) J c) (4+16+4)

Más detalles

E G m g h r CONCEPTO DE ENERGÍA - CINÉTICA - POTENCIAL - MECÁNICA

E G m g h r CONCEPTO DE ENERGÍA - CINÉTICA - POTENCIAL - MECÁNICA Por energía entendemos la capacidad que posee un cuerpo para poder producir cambios en sí mismo o en otros cuerpos. Es una propiedad que asociamos a los cuerpos para poder explicar estos cambios. Ec 1

Más detalles

TRABAJO Y ENERGÍA. a) Calcule el trabajo en cada tramo. b) Calcule el trabajo total.

TRABAJO Y ENERGÍA. a) Calcule el trabajo en cada tramo. b) Calcule el trabajo total. TRABAJO Y ENERGÍA 1.-/ Un bloque de 20 kg de masa se desplaza sin rozamiento 14 m sobre una superficie horizontal cuando se aplica una fuerza, F, de 250 N. Se pide calcular el trabajo en los siguientes

Más detalles

INSTITUTO NACIONAL Dpto. de Física Prof: Aldo Scapini G.

INSTITUTO NACIONAL Dpto. de Física Prof: Aldo Scapini G. GUÍA DE ENERGÍA Nombre:...Curso:... En la presente guía estudiaremos el concepto de Energía Mecánica, pero antes nos referiremos al concepto de energía, el cuál desempeña un papel de primera magnitud tanto

Más detalles

Conservación de la Energía Mecánica NOMBRE: CURSO:

Conservación de la Energía Mecánica NOMBRE: CURSO: NOMBRE: CURSO: La ley de conservación de la energía mecánica nos dice que la energía de un sistema aislado de influencias externas se mantiene siempre constante, lo que ocurre es una simple transformación

Más detalles

6 Energía mecánica y trabajo

6 Energía mecánica y trabajo 6 Energía mecánica y trabajo EJERCICIOS PROPUESTOS 6.1 Indica tres ejemplos de sistemas o cuerpos de la vida cotidiana que tengan energía asociada al movimiento. Una persona que camina, un automóvil que

Más detalles

TRABAJO Y ENERGÍA. Campos de fuerzas

TRABAJO Y ENERGÍA. Campos de fuerzas TRABAJO Y ENERGÍA 1. Campos de fuerzas. Fuerzas dependientes de la posición. 2. Trabajo. Potencia. 3. La energía cinética: Teorema de la energía cinética. 4. Campos conservativos de fuerzas. Energía potencial.

Más detalles

Nombre:..Curso:.. GUIA DE TRABAJO Y POTENCIA MECANICA. Un niño traslada una caja desde el punto A al punto B recorriendo 4 m (fig.

Nombre:..Curso:.. GUIA DE TRABAJO Y POTENCIA MECANICA. Un niño traslada una caja desde el punto A al punto B recorriendo 4 m (fig. Nombre:..Curso:.. GUIA DE TRABAJO Y POTENCIA MECANICA Trabajo realizado por una fuerza. Un niño traslada una caja desde el punto A al punto B recorriendo 4 m (fig. N 1), fig N 1 Desde el punto de vista

Más detalles

EJERCICIOS PROPUESTOS. Qué transferencias de energía se producen cuando el viento incide sobre las velas de un barco?

EJERCICIOS PROPUESTOS. Qué transferencias de energía se producen cuando el viento incide sobre las velas de un barco? 8 ENERGÍA Y TRABAJO EJERCICIOS PROPUESTOS 8.1 Qué transferencias de energía se producen cuando el viento incide sobre las velas de un barco? Parte de la energía cinética del viento se transfiere a las

Más detalles

Contenidos Didácticos

Contenidos Didácticos INDICE --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 FUERZA...3 2 TRABAJO...5 3 POTENCIA...6 4 ENERGÍA...7

Más detalles

TRABAJO Y ENERGÍA; FUERZAS CONSERVATIVAS Y NO CONSERVATIVAS

TRABAJO Y ENERGÍA; FUERZAS CONSERVATIVAS Y NO CONSERVATIVAS TRABAJO Y ENERGÍA; FUERZAS CONSERVATIVAS Y NO CONSERVATIVAS 1. CONCEPTO DE TRABAJO: A) Trabajo de una fuerza constante Todos sabemos que cuesta trabajo tirar de un sofá pesado, levantar una pila de libros

Más detalles

EJERCICIOS DE TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA. CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA. 4º E.S.O.

EJERCICIOS DE TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA. CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA. 4º E.S.O. EJERCICIOS DE TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA. CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA. 4º La finalidad de este trabajo implica tres pasos: a) Leer el enunciado e intentar resolver el problema sin mirar la solución.

Más detalles

Bloque II: Principios de máquinas

Bloque II: Principios de máquinas Bloque II: Principios de máquinas 1. Conceptos Fundamentales A. Trabajo En términos de la física y suponiendo un movimiento rectilíneo de un objeto al que se le aplica una fuerza F, se define como el producto

Más detalles

Energía mecánica y Caída Libre y lanzamiento vertical hacia arriba

Energía mecánica y Caída Libre y lanzamiento vertical hacia arriba Soluciones Energía mecánica y Caída Libre y lanzamiento vertical hacia arriba Si no se dice otra cosa, no debe considerarse el efecto del roce con el aire. 1.- Un objeto de masa m cae libremente de cierta

Más detalles

SOLUCIONES A LOS EJERCICIOS DE LA UNIDAD

SOLUCIONES A LOS EJERCICIOS DE LA UNIDAD Pág. Página 9 PRACTICA Sistemas lineales Comprueba si el par (, ) es solución de alguno de los siguientes sistemas: x + y 5 a) x y x y 5 x + y 8 El par (, ) es solución de un sistema si al sustituir x

Más detalles

14º Un elevador de 2000 kg de masa, sube con una aceleración de 1 m/s 2. Cuál es la tensión del cable que lo soporta? Sol: 22000 N

14º Un elevador de 2000 kg de masa, sube con una aceleración de 1 m/s 2. Cuál es la tensión del cable que lo soporta? Sol: 22000 N Ejercicios de dinámica, fuerzas (4º de ESO/ 1º Bachillerato): 1º Calcular la masa de un cuerpo que al recibir una fuerza de 0 N adquiere una aceleración de 5 m/s. Sol: 4 kg. º Calcular la masa de un cuerpo

Más detalles

Tema 3. Trabajo y Energía

Tema 3. Trabajo y Energía Tema 3. Trabajo y Energía CONTENIDOS Energía, trabajo y potencia. Unidades SI (conceptos y cálculos) Teorema del trabajo y la energía. Energía cinética (conceptos y cálculos) Fuerzas conservativas. Energía

Más detalles

Problemas resueltos. Problema 1. Problema 2. Problema 3. Problema 4. Solución. Solución. Solución.

Problemas resueltos. Problema 1. Problema 2. Problema 3. Problema 4. Solución. Solución. Solución. Problemas resueltos Problema 1. Con una llave inglesa de 25 cm de longitud, un operario aplica una fuerza de 50 N. En esa situación, cuál es el momento de torsión aplicado para apretar una tuerca? Problema

Más detalles

Dinámica. Fuerza es lo que produce cualquier cambio en la velocidad de un objeto. Una fuerza es lo que causa una aceleración

Dinámica. Fuerza es lo que produce cualquier cambio en la velocidad de un objeto. Una fuerza es lo que causa una aceleración Tema 4 Dinámica Fuerza Fuerza es lo que produce cualquier cambio en la velocidad de un objeto Una fuerza es lo que causa una aceleración La fuerza neta es la suma de todas las fuerzas que actúan sobre

Más detalles

Curso de Preparación Universitaria: Física Guía de Problemas N o 6: Trabajo y Energía Cinética

Curso de Preparación Universitaria: Física Guía de Problemas N o 6: Trabajo y Energía Cinética Curso de Preparación Universitaria: Física Guía de Problemas N o 6: Trabajo y Energía Cinética Problema 1: Sobre un cuerpo que se desplaza 20 m está aplicada una fuerza constante, cuya intensidad es de

Más detalles

Trabajo y energía: ejercicios resueltos

Trabajo y energía: ejercicios resueltos Trabajo y energía: ejercicios resueltos 1) Un hombre debe mover 15 metros una caja de 20Kg realizando una fuerza de 40N. Calcula el trabajo que realiza si: a) Empuja la caja desde atrás. b) Tira de la

Más detalles

Principio de Conservación de la nergía nergía La energía es una propiedad que está relacionada con los cambios o procesos de transformación en la naturaleza. Sin energía ningún proceso físico, químico

Más detalles

FÍSICA 10 GRADO ELVER ANTONIO RIVAS CÓRDOBA ENERGÍA.

FÍSICA 10 GRADO ELVER ANTONIO RIVAS CÓRDOBA ENERGÍA. FÍSICA 0 GRADO ELVER ANTONIO RIVAS CÓRDOBA ENERGÍA. Se puede definir informalmente la energía que posee un cuerpo como una medida de su capacidad para realizar trabajo Julio (J): es la unidad de energía

Más detalles

Resumen fórmulas de energía y trabajo

Resumen fórmulas de energía y trabajo Resumen fórmulas de energía y trabajo Si la fuerza es variable W = F dr Trabajo r Si la fuerza es constante r r r W = F Δ = F Δ cosθ r Si actúan varias fuerzas r r r r r W total = Δ + F Δ + + Δ = W + W

Más detalles

TRABAJO Y POTENCIA. LA ENERGÍA

TRABAJO Y POTENCIA. LA ENERGÍA Tema 5 TRABAJO Y POTENCIA. LA ENERGÍA 1 - CONCEPTO DE TRABAJO Generalmente suele asociarse la idea del trabajo con la del esfuerzo. En ciertos casos es verdad, como cuando una persona arrastra un objeto,

Más detalles

Leyes de movimiento. Leyes del movimiento de Newton. Primera ley de Newton o ley de la inercia. Segunda ley de Newton

Leyes de movimiento. Leyes del movimiento de Newton. Primera ley de Newton o ley de la inercia. Segunda ley de Newton Leyes de movimiento Leyes del movimiento de Newton La mecánica, en el estudio del movimiento de los cuerpos, se divide en cinemática y dinámica. La cinemática estudia los diferentes tipos de movimiento

Más detalles

IES Menéndez Tolosa Física y Química - 4º ESO Trabajo y energía - Energías cinética y potencial con soluciones

IES Menéndez Tolosa Física y Química - 4º ESO Trabajo y energía - Energías cinética y potencial con soluciones IES Menéndez Tolosa Física y Química - 4º ESO Trabajo y energía - Energías cinética y potencial con soluciones Define la unidad de energía en el sistema internacional (S.I.). Escribe otras unidades de

Más detalles

Física y Química 4º ESO Apuntes de Dinámica página 1 de 5 CONCEPTO DE ENERGÍA

Física y Química 4º ESO Apuntes de Dinámica página 1 de 5 CONCEPTO DE ENERGÍA Física y Química 4º ESO Apuntes de Dinámica página 1 de 5 CONCEPTO DE ENERGÍA Antes se definía la energía como la capacidad de un cuerpo o sistema para realizar un trabajo. Vamos a ver una explicación

Más detalles

Experimento 7 MOMENTO LINEAL. Objetivos. Teoría. Figura 1 Dos carritos sufren una colisión parcialmente inelástica

Experimento 7 MOMENTO LINEAL. Objetivos. Teoría. Figura 1 Dos carritos sufren una colisión parcialmente inelástica Experimento 7 MOMENTO LINEAL Objetivos 1. Verificar el principio de conservación del momento lineal en colisiones inelásticas, y 2. Comprobar que la energía cinética no se conserva en colisiones inelásticas

Más detalles

Trabajo, fuerzas conservativas. Energia.

Trabajo, fuerzas conservativas. Energia. Trabajo, fuerzas conservativas. Energia. TRABAJO REALIZADO POR UNA FUERZA CONSTANTE. Si la fuerza F que actúa sobre una partícula constante (en magnitud y dirección) el movimiento se realiza en línea recta

Más detalles

Tema 7 : Trabajo, Energía y Calor

Tema 7 : Trabajo, Energía y Calor Tema 7 : Trabajo, Energía y Calor Esquema de trabajo: 7. Trabajo. Concepto. Unidad de medida. 8. Energía. Concepto 9. Energía Cinética 10. Energía Potencial Gravitatoria 11. Ley de Conservación de la Energía

Más detalles

EJEMPLOS DE CUESTIONES DE EVALUACIÓN

EJEMPLOS DE CUESTIONES DE EVALUACIÓN EJEMPLOS DE CUESTIONES DE EVALUACIÓN 1. EL MOVIMIENTO Dirección en Internet: http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/cine4/index.htm a 1. Determine el desplazamiento total en cada uno de los casos siguientes

Más detalles

MÓDULO DE APRENDIZAJE III

MÓDULO DE APRENDIZAJE III MÓDULO DE APRENDIZAJE III ENERGÍA FÍSICA MENCIÓN MATERIAL: FM-14 En la foto se aprecian molinos llamados aerogeneradores. Estos aparatos aprovechan los vientos para producir la energía eólica, que es la

Más detalles

Práctica La Conservación de la Energía

Práctica La Conservación de la Energía Práctica La Conservación de la Energía Eduardo Rodríguez Departamento de Física, Universidad de Concepción 30 de junio de 2003 La Conservación de la Energía Un péndulo en oscilación llega finalmente al

Más detalles

DINÁMICA TRABAJO: POTENCIA Y ENERGÍA. MILTON ALFREDO SEPÚLVEDA ROULLETT Física I

DINÁMICA TRABAJO: POTENCIA Y ENERGÍA. MILTON ALFREDO SEPÚLVEDA ROULLETT Física I DINÁMICA TRABAJO: POTENCIA Y ENERGÍA MILTON ALFREDO SEPÚLVEDA ROULLETT Física I DINÁMICA Concepto de Dinámica.- Es una parte de la mecánica que estudia la reacción existente entre las fuerzas y los movimientos

Más detalles

APUNTES DE FÍSICA Y QUÍMICA

APUNTES DE FÍSICA Y QUÍMICA Departamento de Física y Química I.E.S. La Arboleda APUNTES DE FÍSICA Y QUÍMICA 1º de Bachillerato Volumen II. Física Unidad VII TRABAJO Y ENERGÍA Física y Química 1º de Bachillerato 1.- CONCEPTO DE ENERGÍA

Más detalles

(b) v constante, por lo que la bola posee una aceleración normal hacia el centro de curvatura.

(b) v constante, por lo que la bola posee una aceleración normal hacia el centro de curvatura. Cuestiones 1. Una bola pequeña rueda en el interior de un recipiente cónico de eje vertical y semiángulo α en el vértice A qué altura h sobre el vértice se encontrará la bolita en órbita estable con una

Más detalles

2). a) Explique la relación entre fuerza conservativa y variación de energía potencial.

2). a) Explique la relación entre fuerza conservativa y variación de energía potencial. Relación de Cuestiones de Selectividad: Campo Gravitatorio 2001-2008 AÑO 2008 1).. a) Principio de conservación de la energía mecánica b) Desde el borde de un acantilado de altura h se deja caer libremente

Más detalles

ENERGÍA (II) FUERZAS CONSERVATIVAS

ENERGÍA (II) FUERZAS CONSERVATIVAS NRGÍA (II) URZAS CONSRVATIVAS IS La Magdalena. Avilés. Asturias Cuando elevamos un cuerpo una altura h, la fuerza realiza trabajo positivo (comunica energía cinética al cuerpo). No podríamos aplicar la

Más detalles

INSTITUCION EDUCATIVA SAN JORGE MONTELIBANO

INSTITUCION EDUCATIVA SAN JORGE MONTELIBANO INSTITUCION EDUCATIVA SAN JORGE MONTELIBANO GUAS DE ESTUDIO PARA LOS GRADOS: 11º AREA: FISICA PROFESOR: DALTON MORALES TEMA DE LA FISICA A TRATAR: ENERGÍA I La energía desempeña un papel muy importante

Más detalles

COLECCIÓN DE PROBLEMAS DE FÍSICA ELEMENTAL

COLECCIÓN DE PROBLEMAS DE FÍSICA ELEMENTAL 1 COLECCIÓN DE PROBLEMAS DE FÍSICA ELEMENTAL Los problemas que se plantean a continuación corresponden a problemas seleccionados para hacer un repaso general previo a un examen libre paracompletar la enseñanza

Más detalles

P cabeza Sca 5 1 0 6 m 2 2 10 6 Pa. beza. 6 m 2 10 8 Pa unta

P cabeza Sca 5 1 0 6 m 2 2 10 6 Pa. beza. 6 m 2 10 8 Pa unta Pág. 1 16 Ejercemos una fuerza de 10 N sobre un clavo. Si la superficie de su cabeza es de 5 mm y la de la punta 0,1 mm, qué presión se ejercerá al aplicar la fuerza sobre uno u otro de sus extremos? La

Más detalles

Examen de Física-1, 1 Ingeniería Química Examen final. Septiembre de 2012 Problemas (Dos puntos por problema).

Examen de Física-1, 1 Ingeniería Química Examen final. Septiembre de 2012 Problemas (Dos puntos por problema). Examen de Física-1, 1 Ingeniería Química Examen final. Septiembre de 01 Problemas (Dos puntos por problema). Problema 1 (Primer parcial): Suponga que trabaja para una gran compañía de transporte y que

Más detalles

Bolilla 5: Trabajo. Energía. Potencia

Bolilla 5: Trabajo. Energía. Potencia Bolilla 5: Trabajo. Energía. Potencia 1 Bolilla 5: Trabajo. Energía. Potencia 5.1 Trabajo Sean r i y r f, respectivamente, las posiciones inicial y final de un cuerpo, s la trayectoria seguida por el mismo

Más detalles

Energía. Preguntas de Opción Múltiple.

Energía. Preguntas de Opción Múltiple. Energía. Preguntas de Opción Múltiple. Física- PSI Nombre Opción Múltiple 1. Se empuja un bloque con una cierta masa a una distancia d y se aplica una fuerza F en sentido paralelo al desplazamiento. Cuánto

Más detalles

TRABAJO Y ENERGÍA: CHOQUES

TRABAJO Y ENERGÍA: CHOQUES . TRABAJO Y ENERGÍA: CHOQUES Una bola de acero que cae verticalmente rebota en una placa ríida que forma un ánulo con la horizontal. Calcular para que la bola sala con una velocidad horizontal después

Más detalles

La masa es la magnitud física que mide la inercia de los cuerpos: N

La masa es la magnitud física que mide la inercia de los cuerpos: N Pág. 1 16 Las siguientes frases, son verdaderas o falsas? a) Si el primer niño de una fila de niños que corren a la misma velocidad lanza una pelota verticalmente hacia arriba, al caer la recogerá alguno

Más detalles

Mecánica Racional 20 TEMA 3: Método de Trabajo y Energía.

Mecánica Racional 20 TEMA 3: Método de Trabajo y Energía. INTRODUCCIÓN. Mecánica Racional 20 Este método es útil y ventajoso porque analiza las fuerzas, velocidad, masa y posición de una partícula sin necesidad de considerar las aceleraciones y además simplifica

Más detalles

2. V F El momento cinético (o angular) de una partícula P respecto de un punto O se expresa mediante L O = OP m v

2. V F El momento cinético (o angular) de una partícula P respecto de un punto O se expresa mediante L O = OP m v FONAMENTS FÍSICS ENGINYERIA AERONÀUTICA SEGONA AVALUACIÓ TEORIA TEST (30 %) 9-juny-2005 COGNOMS: NOM: DNI: PERM: 1 Indique si las siguientes propuestas son VERDADERAS o FALSAS encerrando con un círculo

Más detalles

CUESTIONARIOS FÍSICA 4º ESO

CUESTIONARIOS FÍSICA 4º ESO DPTO FÍSICA QUÍMICA. IES POLITÉCNICO CARTAGENA CUESTIONARIOS FÍSICA 4º ESO UNIDAD 5 Trabajo, potencia y energía Mª Teresa Gómez Ruiz 2010 HTTP://WWW. POLITECNICOCARTAGENA. COM/ ÍNDICE Página PRIMER CUESTIONARIO.

Más detalles

Agentes para la conservación de la energía mecánica

Agentes para la conservación de la energía mecánica Agentes para la conservación de la energía mecánica Para levantar un cuerpo verticalmente a velocidad constante, es necesario que algún agente externo realice trabajo y hemos demostrado que este trabajo

Más detalles

Trabajo y Energía. Ejercicios prácticos. Autor:

Trabajo y Energía. Ejercicios prácticos. Autor: Ejercicios prácticos Autor: Adriana Rodríguez M. Ejercicios Prácticos 1. Transformar 250 kgf.m a Joul y kw.h. Solución 1 kgf.m 9,807 J 250 kgf.m x = 2451,75 J 1 W = 1 J/s 1kW = 1.000 J/s 1kW.h = 1.000

Más detalles

35 Facultad de Ciencias Universidad de Los Andes Mérida-Venezuela. Potencial Eléctrico

35 Facultad de Ciencias Universidad de Los Andes Mérida-Venezuela. Potencial Eléctrico q 1 q 2 Prof. Félix Aguirre 35 Energía Electrostática Potencial Eléctrico La interacción electrostática es representada muy bien a través de la ley de Coulomb, esto es: mediante fuerzas. Existen, sin embargo,

Más detalles

E t = C e. m. (T f T i ) = 1. 3,5 (T f -20) =5 Kcal

E t = C e. m. (T f T i ) = 1. 3,5 (T f -20) =5 Kcal EJERCICIOS TEMA 1: LA ENERGÍA Y SU TRANSFORMACIÓN Ejercicio 1: Calcula la energía, en KWh, que ha consumido una máquina que tiene 40 CV y ha estado funcionando durante 3 horas. Hay que pasar la potencia

Más detalles

ACTIVIDADES DE RECUPERACIÓN ALUMNOS/AS CON CIENCIAS NATURALES DE 2º E.S.O. PENDIENTE. Primer Bloque de Unidades:

ACTIVIDADES DE RECUPERACIÓN ALUMNOS/AS CON CIENCIAS NATURALES DE 2º E.S.O. PENDIENTE. Primer Bloque de Unidades: ACTIVIDADES DE RECUPERACIÓN ALUMNOS/AS CON CIENCIAS NATURALES DE 2º E.S.O. PENDIENTE Primer Bloque de Unidades: Unidad 1 Materia y energía Unidad 2 Las fuerzas y sus efectos Unidad 3 El calor y la temperatura

Más detalles

1 cal = 4,18 J. 1 kwh = 1000 Wh = 1000 W 3600 s/h = 3600 1000 J = 3 6 10 6 J

1 cal = 4,18 J. 1 kwh = 1000 Wh = 1000 W 3600 s/h = 3600 1000 J = 3 6 10 6 J Energía Se define la energía, como la capacidad para realizar un cambio en forma de trabajo. Se mide en el sistema internacional en Julios (J), que se define como el trabajo que realiza una fuerza de 1N

Más detalles

Formas básicas de la energía: energía cinética y energía potencial

Formas básicas de la energía: energía cinética y energía potencial Los cambios en la naturaleza: concepto de energía Energía Cuando algo no funciona o estamos cansados decimos que nos falta energía. Esta expresión tiene parte de razón pues la energía es la capacidad que

Más detalles

Pregunta Señala tu respuesta 1 A B C D E 2 A B C D E 3 A B C D E 4 A B C D E 5 A B C D E 6 A B C D E 7 A B C D E Tiempo = 90 minutos

Pregunta Señala tu respuesta 1 A B C D E 2 A B C D E 3 A B C D E 4 A B C D E 5 A B C D E 6 A B C D E 7 A B C D E Tiempo = 90 minutos XVI OLIMPIADA DE LA FÍSICA- FASE LOCAL- Enero 2005 UNIVERSIDAD DE CASTILLA-LA MANCHA PUNTUACIÓN Apellidos Nombre DNI Centro Población Provincia Fecha Teléfono e-mail Las siete primeras preguntas no es

Más detalles

Unidad: Energía Cinética y Potencial

Unidad: Energía Cinética y Potencial Unidad: Energía Cinética y Potencial El teorema del Trabajo y la Energía Cinética dice que: El cambio de la Energía Cinética de un objeto que se mueve es igual al Trabajo hecho por la fuerza (neta) que

Más detalles

TRABAJO Y ENERGIA: TRABAJO Y POTENCIA

TRABAJO Y ENERGIA: TRABAJO Y POTENCIA TRABAJO Y ENERGIA: TRABAJO Y POTENCIA Un telesilla está diseñado para transportar 9 esquiadores por hora desde la base hasta la cima (de coordenadas (25 m, 15m) respecto de la base). La masa promedio de

Más detalles

TEMA 7: TRABAJO Y ENERGÍA.

TEMA 7: TRABAJO Y ENERGÍA. Física y Química 4 ESO TRABAJO Y ENERGÍA Pág. 1 TEMA 7: TRABAJO Y ENERGÍA. DEFINICIÓN DE ENERGÍA La energía no es algo tangible. Es un concepto físico, una abstracción creada por la mente humana que ha

Más detalles

TRABAJO Y ENERGÍA. F r

TRABAJO Y ENERGÍA. F r TRABAJO Y ENERGÍA. Trabajo mecánico... Trabajo de una fuerza constante... Trabajo de una fuerza variable.. Energía... Energía cinética... Energía potencial.... Energía potencial gravitatoria.... Energía

Más detalles

IES Menéndez Tolosa. La Línea de la Concepción. 1 Es posible que un cuerpo se mueva sin que exista fuerza alguna sobre él?

IES Menéndez Tolosa. La Línea de la Concepción. 1 Es posible que un cuerpo se mueva sin que exista fuerza alguna sobre él? IES Menéndez Tolosa. La Línea de la Concepción 1 Es posible que un cuerpo se mueva sin que exista fuerza alguna sobre él? Si. Una consecuencia del principio de la inercia es que puede haber movimiento

Más detalles

ALGUNOS EJERCICIOS RESUELTOS DE TRABAJO Y ENERGÍA (BOLETÍN DEL TEMA 1)

ALGUNOS EJERCICIOS RESUELTOS DE TRABAJO Y ENERGÍA (BOLETÍN DEL TEMA 1) I..S. l-ándalus. Dpto de ísica y Química. ísica º Bachillerato LGUS JRCICIS RSULTS D TRBJ Y RGÍ (BLTÍ DL TM ). Un bloque de 5 kg desliza con velocidad constante por una superficie horizontal mientras se

Más detalles

_ Antología de Física I. Unidad II Vectores. Elaboró: Ing. Víctor H. Alcalá-Octaviano

_ Antología de Física I. Unidad II Vectores. Elaboró: Ing. Víctor H. Alcalá-Octaviano 24 Unidad II Vectores 2.1 Magnitudes escalares y vectoriales Unidad II. VECTORES Para muchas magnitudes físicas basta con indicar su valor para que estén perfectamente definidas y estas son las denominadas

Más detalles

MOMENTO LINEAL OBJETIVOS

MOMENTO LINEAL OBJETIVOS MOMENTO LINEAL OBJETIVOS Comprender el significado físico de momento lineal o cantidad de movimiento como medida de la capacidad de un cuerpo de actuar sobre otros en choques. ( movimientos unidimensionales)

Más detalles

El ímpetu de un cuerpo es el producto de la masa del cuerpo por su vector velocidad

El ímpetu de un cuerpo es el producto de la masa del cuerpo por su vector velocidad 3. Fuerza e ímpetu El concepto de ímpetu (cantidad de movimiento o momentum surge formalmente en 1969 y se define como: El ímpetu de un cuerpo es el producto de la masa del cuerpo por su vector velocidad

Más detalles

2 )d = 5 kg x (9,8 m/s 2 + ( ) 2

2 )d = 5 kg x (9,8 m/s 2 + ( ) 2 Solucionario TRABAJO, ENERGIA Y POTENCIA MECANICA 1.- Calcular el trabajo realizado al elevar un cuerpo de 5 kg hasta una altura de 2 m en 3 s. Expresar el resultado en Joule y en erg. Voy a proponer dos

Más detalles

Conservación de la energía

Conservación de la energía Solución Actividades Tema 8 Conservación de la energía Energía y trabajo. Actividades de la Unidad. Explica con un ejemplo tomado de la vida cotidiana la diferencia entre fuerza y energía. Es correcto,

Más detalles

Polo positivo: mayor potencial. Polo negativo: menor potencial

Polo positivo: mayor potencial. Polo negativo: menor potencial CORRIENTE ELÉCTRICA Es el flujo de carga a través de un conductor Aunque son los electrones los responsables de la corriente eléctrica, está establecido el tomar la dirección de la corriente eléctrica

Más detalles

m A 11 N m 2 kg -2. Masa de la Tierra = 5,98 x 10 24 kg; R T = 6,37 x 10 6 m.

m A 11 N m 2 kg -2. Masa de la Tierra = 5,98 x 10 24 kg; R T = 6,37 x 10 6 m. Campo gravitatorio Cuestiones 1º.- En el movimiento circular de un satélite en torno a la Tierra, determine: a) La expresión de la energía cinética del satélite en función de las masas del satélite y de

Más detalles

FÍSICA Y QUÍMICA 1º Bachillerato Ejercicios: Energía y trabajo (II)

FÍSICA Y QUÍMICA 1º Bachillerato Ejercicios: Energía y trabajo (II) 1(7) Ejercicio nº 1 Se desea trasladar 40 m por una superficie horizontal un cuerpo de 12 kg tirando con una fuerza de 40 que forma un ángulo de 60º con la horizontal. Si el coeficiente de rozamiento vale

Más detalles

PROBLEMAS DE DINÁMICA. 1. Calcula la fuerza que habrá que realizar para frenar, hasta detener en 10 segundos un trineo que se mueve a 50 km/h.

PROBLEMAS DE DINÁMICA. 1. Calcula la fuerza que habrá que realizar para frenar, hasta detener en 10 segundos un trineo que se mueve a 50 km/h. PROBLEMAS DE DINÁMICA 1. Calcula la fuerza que habrá que realizar para frenar, hasta detener en 10 segundos un trineo que se mueve a 50 km/h. 2. Un vehículo de 800 kg se mueve en un tramo recto y horizontal

Más detalles

1. El vector de posición de una partícula viene dado por la expresión: r = 3t 2 i 3t j.

1. El vector de posición de una partícula viene dado por la expresión: r = 3t 2 i 3t j. 1 1. El vector de posición de una partícula viene dado por la expresión: r = 3t 2 i 3t j. a) Halla la posición de la partícula para t = 3 s. b) Halla la distancia al origen para t = 3 s. 2. La velocidad

Más detalles

PROBLEMAS RESUELTOS TEMA: 3

PROBLEMAS RESUELTOS TEMA: 3 PROBLEMAS RESUELTOS TEMA: 3 1. Una partícula de 3 kg se desplaza con una velocidad de cuando se encuentra en. Esta partícula se encuentra sometida a una fuerza que varia con la posición del modo indicado

Más detalles

TRABAJO POTENCIA Y ENERGÍA

TRABAJO POTENCIA Y ENERGÍA TRABAJO POTENCIA Y ENERGÍA TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA Todos habitualmente utilizamos palabras como trabajo, potencia o energía. En esta unidad precisaremos su significado en el contexto de la física;

Más detalles

164 Ecuaciones diferenciales

164 Ecuaciones diferenciales 64 Ecuaciones diferenciales Ejercicios 3.6. Mecánica. Soluciones en la página 464. Una piedra de cae desde el reposo debido a la gravedad con resistencia despreciable del aire. a. Mediante una ecuación

Más detalles

CHOQUE.(CANTIDAD DE MOVIMIENTO )

CHOQUE.(CANTIDAD DE MOVIMIENTO ) APUNTES Materia: Tema: Curso: Física y Química Momento Lineal 4º ESO CHOQUE.(CANTIDAD DE MOVIMIENTO ) CANTIDAD DE MOVIMIENTO Si un cuerpo de masa m se está moviendo con velocidad v, la cantidad de movimiento

Más detalles

W = Fx. Trabajo Mecánico y Energía

W = Fx. Trabajo Mecánico y Energía El Trabajo W inver4do sobre un sistema por un agente que ejerce una fuerza constante sobre el sistema es el producto de la magnitud F de la fuerza, la magnitud X del desplazamiento del punto de aplicación

Más detalles

Fundamentos de importancia del Trabajo, Energía y Potencia en física

Fundamentos de importancia del Trabajo, Energía y Potencia en física Fundamentos de importancia del Trabajo, Energía y Potencia en física INTRODUCCIÓN En el campo de la Física no se habla de trabajo simplemente, sino de Trabajo Mecánico y se dice que una fuerza realiza

Más detalles

TRABAJO ENERGÍA CONSERVACIÓN DE ENERGÍA MECÁNICA

TRABAJO ENERGÍA CONSERVACIÓN DE ENERGÍA MECÁNICA TRABAJO ENERGÍA CONSERVACIÓN DE ENERGÍA MECÁNICA 1. La figura muestra una bola de 100 g. sujeta a un resorte sin estiramiento, de longitud L 0 = 19 cm y constante K desconocida. Si la bola se suelta en

Más detalles

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL INSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS DEBER # 3 TRABAJO Y ENERGÍA

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL INSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS DEBER # 3 TRABAJO Y ENERGÍA ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL INSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS DEBER # 3 TRABAJO Y ENERGÍA 1.- El bloque mostrado se encuentra afectado por fuerzas que le permiten desplazarse desde A hasta B.

Más detalles

1. Calcula la energía cinética de un vehículo de 1000 kg que circula a 100 km/h. Resultado: E C = 385.802,47 J

1. Calcula la energía cinética de un vehículo de 1000 kg que circula a 100 km/h. Resultado: E C = 385.802,47 J 1.- CONCEPTOS BÁSICOS 1. Calcula la energía cinética de un vehículo de 1000 kg que circula a 100 km/h. Resultado: E C = 385.802,47 J 2. Calcula la energía potencial de una masa de 500 kg colgada a 10 m

Más detalles

Unidad 4. Objetivos Al término de la unidad, el alumno podrá: Solucionar problemas relacionados con fenómenos de movimiento.

Unidad 4. Objetivos Al término de la unidad, el alumno podrá: Solucionar problemas relacionados con fenómenos de movimiento. Unidad 4 Trabajo y energía Objetivos Al término de la unidad, el alumno podrá: Entender y aplicar la relación entre trabajo, energía y potencia. Solucionar problemas relacionados con fenómenos de movimiento.

Más detalles

Slide 1 / 31. Slide 2 / 31. Slide 3 / 31. mfd. mfd. mfd

Slide 1 / 31. Slide 2 / 31. Slide 3 / 31. mfd. mfd. mfd 1 Se empuja un bloque con una cierta masa a una distancia d y se aplica una fuerza F en sentido paralelo al desplazamiento. uánto trabajo realiza la fuerza F en el bloque? Slide 1 / 31 mfd cero Fd F/d

Más detalles

Departamento de Tecnología. IES Nuestra Señora de la Almudena Mª Jesús Saiz TEMA 1: LA ENERGÍA Y SU TRANSFORMACIÓN. PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

Departamento de Tecnología. IES Nuestra Señora de la Almudena Mª Jesús Saiz TEMA 1: LA ENERGÍA Y SU TRANSFORMACIÓN. PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA TEMA 1: LA ENERGÍA Y SU TRANSFORMACIÓN. PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA 1.- Concepto de energía y sus unidades: La energía E es la capacidad de producir trabajo. Y trabajo W es cuando al aplicar una fuerza

Más detalles

TRABAJO Y ENERGIA 1. Para un objeto que se mueve en una dimensión, el trabajo W hecho sobre el objeto por una fuerza constante aplicada F es

TRABAJO Y ENERGIA 1. Para un objeto que se mueve en una dimensión, el trabajo W hecho sobre el objeto por una fuerza constante aplicada F es TRABAJO Y ENERGIA 1 TRABAJO Y ENERGIA La primera figura muestra un esquiador que partiendo del reposo desciende por una superficie uniforme Cuál será la velocidad del esquiador cuando llegue al final de

Más detalles

TRABAJO. ENERGÍA. PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN

TRABAJO. ENERGÍA. PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN TRABAJO. ENERGÍA. PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN Un coche de 50 kg (con el conductor incluido) que funciona con gasolina está situado en una carretera horizontal, arranca y acelerando uniformemente, alcanza

Más detalles

TRABAJO Y ENERGÍA Página 1 de 13

TRABAJO Y ENERGÍA Página 1 de 13 TRABAJO Y ENERGÍA Página 1 de 13 EJERCICIOS DE TRABAJO Y ENERGÍA RESUELTOS: Ejemplo 1: Calcular el trabajo necesario para estirar un muelle 5 cm, si la constante del muelle es 1000 N/m. La fuerza necesaria

Más detalles