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 10. Energía Mecánica La energía siempre ha estado estrechamiento ligada con las actividades cotidianas del ser humano, toda vez que el hombre primitivo realizaba sus tareas utilizando primero la energía de su cuerpo. Posteriormente aprendió a domesticar animales y a utilizar su energía para hacer más fáciles sus actividades. Más tarde descubrió otras fuentes de energía y aprendió a usar la del viento para la propulsión de sus barcos de vela, así como aprovechar la energía de las corrientes de agua al construir molinos de granos en los ríos. Se dice que entre mayor energía posee un cuerpo, mayor será la cantidad de trabajo que puede realizar. Esto es la energía está asociada a la cantidad de trabajo. Energía  se puede definir como la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo. Tipos de Energía Existen varios tipos de energía como son: Energía solar  : se produce y es liberada por el Sol.  Es fundamental para la vida en la Tierra. La energía solar llega hasta la tierra en forma de luz y calor. Energía calorífica: se produce por la combustión del carbón, madera, petróleo, gas natural, gasolina y otros combustibles.  Energía eléctrica:  se produce cuando a través de un conductor se logra un movimiento o flujo de electrones; generando luz, calor o magnetismo Energía química: se produce cuando las sustancias reaccionan entre sí alterando su constitución íntima, como es el caso de la energía obtenida en los explosivos o en pilas eléctricas. La energía química está almacenada en los cuerpos, por lo tanto, es una forma de energía potencial. Energía hidráulica: se obtiene de la caída del agua desde una cierta altura, hasta un nivel más bajo. Esto provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas. De esta forma de energía se puede derivar la hidroelectricidad , que es un recurso natural disponible en aquellas zonas que presentan suficiente cantidad de agua disponible. Actualmente, la energía hidráulica es utilizada para obtener energía eléctrica. 105

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10. Energía Mecánica 

La energía siempre ha estado estrechamiento ligada con las actividades cotidianas del serhumano, toda vez que el hombre primitivo realizaba sus tareas utilizando primero laenergía de su cuerpo. Posteriormente aprendió a domesticar animales y a utilizar suenergía para hacer más fáciles sus actividades. Más tarde descubrió otras fuentes deenergía y aprendió a usar la del viento para la propulsión de sus barcos de vela, así comoaprovechar la energía de las corrientes de agua al construir molinos de granos en los ríos.

Se dice que entre mayor energía posee un cuerpo, mayor será la cantidad de trabajo quepuede realizar. Esto es la energía está asociada a la cantidad de trabajo.

Energía se puede definir como la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo.

Tipos de Energía

Existen varios tipos de energía como son:

Energía solar: se produce y es liberada por el Sol. Es fundamental para lavida en la Tierra. La energía solar llega hasta la tierra en forma de luz ycalor.

Energía calorífica: se produce por la combustión del carbón, madera, petróleo, gasnatural, gasolina y otros combustibles. 

Energía eléctrica: se produce cuando a través de un conductor se logra unmovimiento o flujo de electrones; generando luz, calor o magnetismo

Energía química: se produce cuando las sustancias reaccionan entre síalterando su constitución íntima, como es el caso de la energía obtenida enlos explosivos o en pilas eléctricas. La energía química está almacenada enlos cuerpos, por lo tanto, es una forma de energía potencial.

Energía hidráulica: se obtiene de la caída del agua desde una cierta altura, hasta unnivel más bajo. Esto provoca el movimiento de ruedas hidráulicas oturbinas.De esta forma de energía se puede derivar la hidroelectricidad, que esun recurso natural disponible en aquellas zonas que presentansuficiente cantidad de agua disponible.Actualmente, la energía hidráulica es utilizada para obtener energía

eléctrica.

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Energía geotérmica: proviene del centro de la Tierra y se libera como energía calórica. Elcalor que se libera en este tipo de energía derrite las rocas y ademáscalienta las aguas subterráneas, provocando vapor de agua, el que está auna presión tal, que al hacerlo pasar por un generador es capaz de producirenergía eléctrica.

Energía eólica: es aquella producida por el movimiento del aire. Esta forma de energía seutiliza hace muchos años; desde el pasado han existido los molinos de viento

conectados con una piedra grande, la que al girar muele y tritura el trigo.Actualmente, la energía eólica se utiliza para obtener agua por bombeo delos pozos, además, permite obtener energía eléctrica.

Energía radiante: se produce por ondas electromagnéticas que se caracterizan por supropagación en el vacío a una velocidad de 300000 km/s.

Energía nuclear: se origina por la energía que mantiene unidas a las partículas en elnúcleo de los átomos.

Ejercicio 10-1Instrucciones: Realiza las siguientes actividades1) Ordena las sílabas y encontrarás algunas formas de energía. Escríbelas e indica de

donde proviene cada una.

2) Observa tu salón de clases y nombra 5 cuerpos que posean energía potencial.Ordénalos de mayor a menor cantidad de energía acumulada. Compara tuobservación con la de tus compañeros(as).

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Ejercicio 10-2Instrucciones: De acuerdo a la definición identifica el tipo de energía y realiza las

palabras cruzadas.

Energía producida por el movimiento del aire y se aprovecha en

los molinos de viento o en los generadores de alta potencia paraproducir electricidad.Energía producida por ondas electromagnéticas que secaracterizan por su propagación en el vació a una velocidad de300000 km/s.Energía que mantiene unidas a las partículas en el núcleo de losátomos.Energía que se aprovecha cuando la corriente de agua mueve aun molino o a la caída de agua de una presa mueve una turbina.Energía que se produce cuando a través de un conductor selogra un movimiento o flujo de electrones; generando luz, calor o

magnetismo.Energía que se produce cuando las sustancias reaccionan entresi alternando su constitución intima, como la obtenida en losexplosivos o en las pilas eléctricas.Energía que se produce por la combustión del carbón, madera,petróleo, gas natural y otros combustibles.

T

A L O R I F I C A

P  

U M I N O S A

S  

D  

E O L I C A

E L E C T R I C A

  N  

N U C L E A RH I D R A U L I C A

G  

Q U I M I C A

C

 L

A  

107

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Energía Mecánica

La energía mecánica (EM) es la energía que poseen los cuerpos cuando por su velocidado posición son capaces de realizar un trabajo.

La energía puede encontrarse en dos estados que son: energía potencial y energíacinética.EM = EP + EC

La energía mecánica es la suma de la energía cinética y potencial de un cuerpo.

10.1 Energía Cinética

La energía cinética (EC) es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajodebido a su movimiento.

Son ejemplos de energía cinética: un cuerpo que cae, un automóvil en movimiento unaflecha que es disparada, una caída de agua, entre otros.

La expresión matemática para determinar la energía cinética es la siguiente:

2

2mV 

 EC =  

donde: Unidades

EC = Energía Cinética Joule (J) ergio (e)

m = masa kg g

V = velocidad m/s cm/s

Las unidades de le energía cinética son el Joule (J) y ergio (e).

Ejemplos: Dados los siguientes problemas encuentra lo que se te pide.

1) Calcular la energía cinética de una masa de 10 kg que se mueve con una velocidad de 5m/s.

Datos Fórmula Sustitución Resultado

EC =?m = 10 kgV = 5 m/s

2

2mV 

 EC =  2

) / 5)(10(2

smkg EC =  

 J  EC  125=  

108

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2) Un automóvil de 2000 kg de masa se mueve a lo largo de una carretera recta yhorizontal y lleva una velocidad de 90 km/h. Calcular la energía cinética.Datos Fórmula Sustitución Resultado

EC =?

m = 2000 kgV = 90 km/h = 25 m/s90 km 1000 m 1 h 25 m/s

h 1 km 3600 s

2

2mV 

 EC =  2

) / 25)(2000(2

smkg EC =  

J EC  625000=  

10.2 Energía Potencial

La energía potencial (EP) es la energía que tiene un cuerpo que en virtud de su posición yestado, es capaz de realizar un trabajo.

Son ejemplos de energía potencial: la cuerda enrollada de un reloj, un automóvil en la

cima, un cuerpo suspendido en el espacio, una flecha lista para dispararse, el aguaalmacenada en una presa, entre otros.

La energía potencial se mide en las mismas unidades el Joule (J) y ergio (e).

La expresión matemática para calcular la energía potencial es la siguiente:

mgh EP =  

donde: Unidades 

EP = Energía Potencial Joule (J) ergio (e)m = masa kg g

g = gravedad m/s2 cm/s2

h = altura m cm

Recordando que el peso es igual P = mg y que el P es una fuerza F; podemosconsiderar la siguiente expresión:

Fh EP =  

donde: Unidades

EP = Energía Potencial Joule (J) ergio (e)

F = fuerza N D

h = altura m cm

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Ejemplos: Dados los siguientes problemas encuentra lo que se te pide.

1) Una masa de 10 kg es levantada a una altura de 5 m encima del piso. Encontrar suenergía potencial.

Datos Fórmula Sustitución ResultadoEP =?m = 10 kgh = 5mg = 9.8 m/s2

 mgh EP =   )5)( / 8.9)(10(

2msmkg EP =

  J  EP 490=  

2) Un muchacho que pesa 60 N sube por una escalera que tiene una altura de 4.5 m.Calcular su energía potencial en Joules.

Datos Fórmula Sustitución Resultado

EP =?F = 60 Nh = 4.5 m

Fh EP =   )5.4)(60( m N  EP =    J  EP 270=  

Ejercicio 10-3Instrucciones: Resuelve los siguientes problemas.1) Calcular la energía cinética que lleva una bola de 6 g si su velocidad es de 500 m/s.

Datos Fórmula Sustitución Resultado

2) Si un balón pesa 3.6 N y lleva una velocidad de 13 m/s. ¿Cuál será su energíacinética?Datos Fórmula Sustitución Resultado 

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3) Determinar la velocidad que lleva un cuerpo si su masa es de 5 kg y su energíacinética es de 225 J.Datos Fórmula Sustitución Resultado 

4) Calcular la energía potencial de una piedra de 3 kg si se eleva a una altura de 2.5 m.Datos Fórmula Sustitución Resultado 

5) ¿A qué altura se debe encontrar una masa de de 6 kg para que tenga una energíapotencial de 80 J?Datos Fórmula Sustitución Resultado 

6) Un cuerpo de 5 kg se encuentra a una altura de 10 m. Calculara) su energía potencialb) el valor de su energía cinética en el instante en que el cuerpo está a punto dechocar con el suelo al caer librementeDatos Fórmula Sustitución Resultado 

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LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA

Constantemente la energía se está transformando de un tipo a otro.

Por ejemplo:

Cuando calentamos agua y el vapor levanta la tapa del recipiente, la energía calorífica seconvierte en energía mecánica.

Cuando hay un rozamiento entre las piezas de una máquina, la energía mecánica seconvierte en calor.

Una de las Leyes más importante en el universo, es la LEY DE LA CONSERVACIÓN DELA ENERGÍA que se puede enunciar de la siguiente manera:

“La energía no se crea ni se destruye, solamente se transforma”

La energía siempre se conserva al transformarse de un tipo en otro.

La cantidad total de energía en el universo es constante.

La energía puede manifestarse en diversas formas, como los son calorífica,luminosa, eléctrica, mecánica, hidráulica, atómica, etc. Las cuales puedentransformarse en otra, de acuerdo con la Ley de la Conservación de la Energía.

La energía al igual que el trabajo, es una magnitud escalar, ya que no tienedirección ni sentido.

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10.3 Interconversión entre energía cinética y energía potencial

Existe relación entre la energía cinética y potencial, ya que cuando un cuerpo está enreposo, su energía cinética es cero y la potencial es máxima.Esto significa que la energía potencial se puede transformar en cinética. 

Por ejemplo:

La roca que está en la cima de un cerro posee energía potencial, pero si esta sedesliza por la ladera del cerro, se transforma en energía cinética.De esto se deduce que cuando el cuerpo se desplaza, la energía potencial que estáacumulada, va adquiriendo energía cinética y viceversa.

Si levantamos un objeto del piso, necesitamos una cantidad de Energía, y al quedarsuspendido en el espacio, tendrá una cantidad de Energía Potencial igual a lacantidad de Energía Cinética que necesitamos para elevarlo.

Si consideramos una caída de agua, en la cima tiene Energía Potencial debido a suposición, a medida que el agua cae, aumenta la Energía Cinética y disminuye laEnergía Potencial, al llegar el agua a la base, la Energía Potencial es cero, mientrasque la Energía Cinética tiene su valor máximo.

Si el agua inicia su movimiento desde el reposo y no se pierde energía en su caída,

la Energía Potencial en la cima será igual a la Energía Cinética en la base. En la caída de un cuerpo, a medida que el cuerpo cae, la Energía Potencial inicial

que tenía el cuerpo, se va convirtiendo en Energía Cinética conforme vaaumentando su velocidad, hasta que cae al suelo.

Esta cantidad de conversión de energía se puede calcular de la siguiente manera:

EP = EC

 

2

22

2

mV Fh

mV mgh

=

=

 

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Ejemplos: Dados los siguientes problemas encuentra lo que se te pide.

1) Una flecha que tiene una masa de 200 g es disparada en línea recta hacia arriba conuna velocidad de 30 m/s. Calcular su Energía Cinética y la altura que alcanza.

Datos Fórmula Sustitución Resultadom = 200 g = 0.2 kgV = 30 m/sEC = ?h = ?

2

2mV 

 EC =  

Ep = Ec

g

mg

mV h

mV mgh

22

222

2

==

=

 

2

) / 30)(2.0(2smkg

 EC =  

2

22

2

2

619

90

892

30

s m 

s m h 

s m 

s m h 

 / . / 

) / .() / (

=

=

 

 J  EC  90=  

m h  9145.=  

2) Una fuerza horizontal constante de 294 N actúa sobre una caja de 250 kg de masa auna distancia de 12 m. Si se desprecia la fricción y la caja arranca desde el reposo. ¿Cuáles su velocidad?

Datos Fórmula Sustitución Resultado

F =294 Nm = 250 kgh = 12 mv = ?

m Fh V 

Fh V 

mV Fh 

2

2

2

2

2

=

=

=

  222228

250

122942

s m V 

kg 

m N V 

 / .

)())((

=

s m V   / .315=  

3) Una masa de 25 kg se deja caer desde una altura de 5 m, calcular la energía cinética yla velocidad al llegar al suelo.

Datos FórmulaSustitución

Resultado

m = 25 kgh = 5 m

EC = ?v = ? 

mgh EP =  

EP = EC 

Ec V 

mV Ec 

2

2

2

=

=

 

 J msmkg EP 1225)5)( / 8.9)(25(2 ==  

Como EP = ECEC = 1225 J

( )

2298

25

12252

s m V 

J V 

 / =

s m V   / .899=  

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 Ejercicio 10-4

Instrucciones: Contesta correctamente las siguientes preguntas.

1) Es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo.

2) Es la suma de la energía cinética y potencial.

3) Es la energía que poseen los cuerpos cuando por su velocidad o posición soncapaces de realizar un trabajo.

4) Son los dos estados de la energía mecánica.

5) Unidades de energía potencial en el Sistema Internacional.

6) Expresión matemática que nos permite calcular la energía potencial.

7) Una persona levanta un bloque de madera de 3 kg de masa, a una altura de 1 mcon respecto al suelo, ¿qué tipo de energía adquiere el bloque con ésta operación?.

8) Energía que posee un cuerpo que se encuentra en movimiento.

9) Unidades de la energía cinética en el Sistema Internacional.

10) Si un avión se encuentra adquiriendo velocidad para su despegue, ¿qué tipo deenergía tiene?.

11) Ley que establece que: “La energía existente en el universo es una cantidad

constante que no se crea ni se destruye. Únicamente se transforma”.

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Ejercicio 10-5Instrucciones: Resuelve los siguientes problemas de acuerdo a los planteamientos

vistos en clase.

1) Calcular la energía potencial de una piedra de 2.5 kg si se eleva a una altura de 2 m.

Datos Fórmula Sustitución Resultado 

2) ¿A qué altura debe encontrarse una silla de 5 kg para que tenga una energíapotencial de 90 J?Datos Fórmula Sustitución Resultado 

3) Calcular la energía cinética que lleva una bala de 8 g si su velocidad es de 400 m/s.Datos Fórmula Sustitución Resultado 

4) Determina la velocidad que lleva un cuerpo cuya masa es de 3 kg, si su energíacinética es de 200 J.Datos Fórmula Sustitución Resultado 

5) Una masa de 25 kg se deja caer desde una altura de 5 m, calcula la energíapotencial.Datos Fórmula Sustitución Resultado 

6) Un cuerpo de 0.2 kg se lanza verticalmente hacia arriba con una velocidad de 25m/s. ¿Cuánto vale la energía cinética traslacional y la energía potencial gravitacionalal inicio de su ascenso?Datos Fórmula Sustitución Resultado 

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10.4 Trabajo Mecánico

El Trabajo (T) se define como la fuerza multiplicada por la distancia a través de la cualactúa la fuerza.

d

F

La expresión matemática para calcular el trabajo es la siguiente:

d  xF T  =  

donde: Unidades

T = Trabajo Joules (J) ergios (e)F = Fuerza Newton (N) Dinad = distancia m cm.

La unidad fundamental de trabajo en el sistema Internacional de medidas (SI) es el Jolue(J).

1 Newton x 1 metro = 1 N m = 1 Joule = J

Si aplicamos una fuerza a un ángulo determinado y lo desplazamos en línea rectahorizontal, el cuerpo recorre una distancia.

d

FFy

θ 

Fx

Por lo tanto la expresión matemática para determinar el trabajo sería:

T = F Cosθ x d

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Cuando levantamos un objeto se requiere aplicar una fuerza que sea igual al peso delobjeto.

Para calcular el trabajo, la expresión matemática quedaría definida de la siguiente manera:

F

d

T = P x d

T = mg x d

Cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo formando un ángulo de 90° con respecto almovimiento no se efectúa trabajo sobre el cuerpo, por lo tanto T = 0.

Trabajo contra fricción.

dP

f F°

N

T = F x dT = f x d

T = µN x d

La equivalencia entre Joule y ergio es la siguiente: 1 J = 1 x 10

7

e

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Ejemplos: Dados los siguientes problemas encuentra lo que se te pide.

1) Calcular el trabajo que se debe realizar para levantar una masa de 5 kg a una altura de2 m. Dar el resultado en Joules y ergios.

Datos Fórmula Sustitución ResultadoT=?m = 5 kgd =2m

mg P =  

d  xF T =  

N s m kg P  498952== ) / .)((

 ))(( m N T  249=  

T = 98 J

T=98 x 107 e

2) Una fuerza de 40 N se necesita para empujar una caja, a una distancia de 5 m sobre elpiso horizontal. ¿Cuál es el trabajo realizado?

Datos Fórmula Sustitución ResultadoF = 40 N

d= 5 mT = ?

d  xF T =   ))(( m N T  540=   T = 200 J

3) Calcular el trabajo realizado al levantar un objeto que tiene un peso de 3.5 N a unaaltura de 120 cm.

Datos Fórmula Sustitución ResultadoT = ?P= 3.5 Nd = 120 cm = 1.2 m

d  xF T = 

T = (3.5 N)(1.2 m) T = 4.2 J

4) Una fuerza de 100 Dinas, aplicada a un ángulo de 30°, mueve horizontalmente a unamasa de 10 g a una distancia de 5 cm. Si se desprecia la fricción, ¿qué trabajo realiza?

Datos Fórmula Sustitución ResultadoF = 100 Dinasθ =30°m = 10 gd = 5 cm

T = F Cosθ x d T=(100 Dinas)Cos30°(5 cm) T = 433.01 ergios

5) Si el coeficiente de fricción por deslizamiento para un bloque es de 0.2 y tiene una masade 20 kg y va a recorrer una distancia de 3 m, ¿cuál es el trabajo que realiza?

Datos Fórmula Sustitución Resultadoµ=0.2m = 20 kgd = 3mT = ?

P=mg

T = µN x d

P=(20 kg)(9.8 m/s2)=196 N

T=(0.2)(196 N)(3 m)T = 117.6 J

119

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 Ejercicio 10-6

Instrucciones: Resuelve los siguientes problemas de acuerdo al planteamiento vistoen clase.

1) Un hombre desliza un cuerpo horizontalmente sobre una superficie, aplicando unafuerza de 30 N y lo desplaza 60 cm.a) ¿Cuál es el valor del trabajo? b) ¿Cuál sería el valor del trabajo mecánico, si lafuerza tuviera un ángulo de 30° con respecto a la horizontal?

2) ¿Cuánto trabajo se requiere para levantar una masa de 25 kg a una distancia de 6.4m?

3) Calcular el trabajo realizado por una fuerza de 3 N que se desplaza 1 200 cmparalela a la fuerza.

4) Determinar el trabajo hace una fuerza de 24 N al actuar sobre un cuerpo que semueve 10 m, si el ángulo entre la dirección y el desplazamiento de un cuerpo es de:a) 30° b) 90° c) 120°

120

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5) Si aplicamos a un cuerpo una fuerza de 6 N con un ángulo de 90°, ¿cuánto valdría eltrabajo?

6) ¿Qué trabajo necesita realizarse para subir la cabina de un elevador que pesa 8,000N hasta una altura de 25 m?

7) Un hombre empuja una caja con una fuerza horizontal de 200 N para subirla por unarampa de 8 m de longitud que forma un ángulo de 20º por encima de la horizontal.¿Qué trabajo realiza el hombre?

8) Si se desliza una masa de 10 kg a lo largo de un plano horizontal, una distancia de 4m, ¿cuál será el trabajo realizado si el coeficiente por deslizamiento es 0.2?

9) Una persona levanta un bulto de cemento de 490 N desde el suelo hasta colocarlo

sobre su hombro a una altura de 1.45 m. ¿Qué trabajo realiza?

121

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10.5 Potencia

Hablamos de potencia cuando una máquina realiza un trabajo en el menor tiempo, o biencuando observamos que 8 trabajadores realizan un trabajo en 1 h y 4 trabajadoresrealizan el mismo trabajo en 2 h.

Potencia (P) es la rapidez con la cual se realiza un trabajo mecánico.

La potencia se calcula utilizando la siguiente expresión matemática:

T P =  

Como T = F x d, entonces obtenemos la expresión:

Fxd P =  

también T = F Cosθ x d, por lo tanto tenemos que:

d  xF P

θ cos=  

Además sit 

d V  = tendremos la expresión

P = F x V

donde: Unidades

P = Potencia J/s ergio/sT = Trabajo J et = tiempo s sF = Fuerza N D

d = distancia m cmθ = ángulo °

V = velocidad m/s cm/s

La unidad de Potencia en el Sistema Internacional de medidas (SI) es el Watt.

1 Joule/segundo = 1 J/s = 1 Watt = 1 W

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Otras unidades:

Kilowatt (KW) Caballos de fuerza (HP)

Caballos de Vapor (CV)

 

Kilogrametros/segundo (kgm/s)

Equivalencias

1 KW = 1 000 W 1 CV = 735 W 1 HP = 746 W

1 CV = 75 kgm/s 1 HP = 76 kgm/s 

1 kgm/s = 1 J/s = 1 W 

Ejemplos: Dados los siguientes problemas encuentra lo que se te pide.

1) Hallar la potencia empleada para elevar un motor que pesa 550 N a una altura de 8 men 1 min. Expresar el resultado en Watts.

Datos Fórmula Sustitución ResultadoP = ?F = 550 Nd = 8 mt = 60 s

Fxd P =  

)(

))((

m N P 

60

8550=  

W P  3373.=  

2) Hallar la potencia necesaria para elevar una caja que pesa 250 N a una altura de 10 m

en 25 s.

Datos Fórmula Sustitución Resultado

P = ?F = 250 Nd = 10mt = 25 s  t 

Fxd P =   )(

))((

m N P 

25

10250=   P = 100 W

3) ¿Qué potencia desarrolla una grúa si levanta una carga de 500 kg de masa en 20 s auna altura de 20 m?. Dar el resultado en caballos de fuerza (HP) y caballos de vapor (CV).

Datos Fórmula Sustitución Resultado

P = ?m = 500 kgd = 20mt = 20s 

P = mg

Fxd P =  

P=(500 kg)(9.8 m/s2)=4900 N

)(

))((

m N P 

20

204900=  

P= 4900 WP = 6.66 CVP = 6.56 HP

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Ejercicio 10-7Instrucciones: Contesta correctamente las siguientes preguntas.

1) Es el producto de la fuerza por la distancia en la que actúa, siempre y cuando lafuerza y la distancia estén en la misma dirección.

2) Ecuación fundamental de Trabajo.

3) Unidad fundamental de Trabajo en el Sistema Internacional.

4) Equivale a 1 Newton x 1 metro, o sea Nm.

5) Unidad de Trabajo en el CGS.

6) Ecuación que se utiliza para calcular el trabajo realizado al aplicar una fuerza vertical(levantar un cuerpo).

7) Ecuación que se utiliza para calcular el trabajo cuando la fuerza actúa con ciertoángulo de inclinación.

8) Ecuación que se utiliza para calcular el trabajo realizado al aplicar una fuerzahorizontal, deslizando un objeto sobre una superficie y considerando la fricción.

9) Es la rapidez con la que se realiza un trabajo mecánico.

10) Expresiones matemáticas utilizadas para calcular la potencia.

11) Unidad de potencia equivalente a un J/s.

12) Equivalencia de 1 CV en Watts.

13) Equivalencia de 1 Hp en Watts.

14) Equivalencia de 1 KW en Watts.

15) Mientras una persona sube por una escalera con un bulto de cemento de 50 kg hastaun departamento que se encuentra a 9 m de altura; otra utiliza una polea para subirotro bulto hacia el mismo sitio. ¿Cuál de los dos efectúa mayor trabajo?.

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Ejercicio 10-8Instrucciones: Resuelve los siguientes problemas de acuerdo al planteamiento visto

en clase.

1) Encontrar la potencia de un motor capaz de levantar un peso de 200 N a una altura

de 60 m en 10 s.

2) ¿Qué potencia requiere un montacargas para levantar una carga total de 350 kg auna distancia total de 18 m en un tiempo de 40 s?. Expresar el resultado en:a) W y b) KW.

3) Un aeroplano que pesa 25 000 kg sube a una altura de 1.6 km en 5 min. Calcular lapotencia utilizada en CV y HP.

4) Un ascensor ha subido 10 pasajeros, cada uno de los cuales tiene una masa de 80kg, hasta una altura de 300 m en un tiempo de 3 min. ¿Cuál será la potencia delmotor que lo mueve?

5) Una persona cuyo peso es de 686 N sube por una escalera que tiene una longitud de25 m, hasta llegar a una altura de 15 m. ¿Qué trabajo realiza si sube a la misma

altura de 15 m, pero usando una escalera de 35 m?

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6) Calcular el tiempo que requiere un motor de elevador cuya potencia es de 35, 500 W,para elevar una carga de 5,290 N hasta una altura de 70 m.

7) Calcular la potencia de una grúa que es capaz de levantar 30 bultos de cementohasta una altura de 10 m en un tiempo de 10 s, si cada bulto tiene una masa de 50kg.

8) Hallar la potencia necesaria para elevar un bidón de 1 500 kg de masa a una alturade 1, 500 cm en 2 min. Expresar el resultado en: a) W, b) KW y c) CV.

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