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Módulo 19.

Unidad 4.

Proyecto Integrador.

“Tres en movimiento: trabajo, energía y potencia”

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¿Qué producto entregarás? Un documento elaborado con el procesador de textos, en el que expongas el problema planteado, el desarrollo y solución a las situaciones que de este se derivan, y una breve conclusión.

¿Qué hacer? 1. Lee con atención el planteamiento del problema e identifica los datos Para desarrollar el siguiente problema es necesario que comprendas los temas de la tercera unidad, sobre todo los relacionados con los conceptos de trabajo, energía y potencia. Este proyecto busca que pongas en práctica los conocimientos conocimientos aprendidos.

Problema:

Una persona necesita jalar a lo largo de 15 m y sobre un piso que tiene 2.5 m de altura, un carrito que tiene una masa de 150 Kg. Para jalar el carrito utiliza una cuerda (flecha color roja) que forma un ángulo de 30 grados con respecto a la horizontal, con una fuerza aplicada de 300 N. La aceleración es constante y se opone una fuerza de rozamiento que tiene un valor de 10 N.





2. Con la información dada y con los datos identificados, resuelve las siguientes situaciones que se derivan del problema. Datos: Largo: 15mts. Altura: 2.5 Masa: 150 kgs. Angulo: Ɵ 30° Fuerza aplicada: 300N Fuerza rozamiento: 10N a. Representa con un esquema de vectores, las fuerzas del problema planteado. Las fuerzas que actúan son la que realiza la persona para jalar el carrito, el componente en x de esa fuerza y la fuerza de rozamiento.

fy Fuerza Aplicada 300N

F₁=10N 2.5m

30°

15m fx

b. Calcula el componente en el eje x de la fuerza aplicada, nos referimos a Fx. Recuerda que para obtener el componente en x debes aplicar la fórmula:





Fx=259.80 N

b. Con los datos de masa y fuerza obtén el valor de la aceleración e incluye la imagen de pantalla con el resultado obtenido. Para ello debes usar la siguiente liga http://hyperphysics.phy-astr. http://hyperph ysics.phy-astr.gsu.edu/hbas gsu.edu/hbasees/newt.html ees/newt.html Aceleración= fuerza aplicada/masa aplicada/masa A=f ᵃ/m A=300N/150kg A=2 kgm/ seg²/kg

A= 2 m/seg² Nota: 1 Newton(N)= 1kg...m/s²

3. Luego calcularás lo que se te pide en los siguientes incisos, considerando considerando que la aceleración del carrito es de 2 m/s2 en un tiempo de 20 segundos. Aplica las fórmulas





Trabajo realizado= suma dela fuerza Formula del trabajo: trabajo: trabajo= (fuerza) (fuerza) (distancia)(co (distancia)(cossƟ) Trabajo realizado = [(fa)(d)(cosƟ)+(fr)(d)(cosƟ)] Trabajo realizado = [(300N) (15m) (cos30°) +(10N) (15m) (cos180°)] Trabajo realizado= [ 3897.11 jouls +(-200 jouls)] Trabajo realizado= 3897.11jouls - 200jouls

Trabajo realizado= 3697.11 jouls. Unidad métrica: 1 Joul = Newton * metro 1 Newton = 1 kg..m/s² e. La energía cinética del carrito (en Joules) durante su movimiento. Formula de la Energía cinética Ec=m*v²/2

Ec= energía cinética m=masa v= velocidad velocidad = (aceleración)(tiempo) v=a*t v= (2m/s²) (20seg)





ec=(150Kg) (40m/seg) ² ec=(150kg)(1600m²/seg²)/2 ec= (240000kg m*m/seg²)/2 ec=120000 Nm

ec=120000 Jouls f. La energía potencial (en Joules) si el carrito se detiene. Energía potencial = (masa)(gravedad)(altura) (masa)(gravedad)(altura) Ep= (m)(g)(h) Ep= (150kg) (9.8m/seg²) (2.5m) Ep=3675 Nm

Ep=3675 Jouls. g. La potencia (en Watts) con la que es arrastrado el carrito. 1 watts= jouls/s

Potencia= trabajo realizado/tiempo realizado/tiempo P= tr/t P=3697.11 jouls/20seg

P= 184.85 Watts. 4. Finalmente y a manera de conclusión, en párrafo breve responde: ¿Qué aplicación aplicación tienen los conceptos de energía, potencia, fuerza y trabajo en la vida diaria? La energía, energía, potencia, potencia, trabajo trabajo y fuerza, está presente en todos lados de nuestro nuestro día.

Sin







Hasta una simple caminata en el parque o playa, aplicamos estos valores sin darnos cuenta. Con este ejercicio se puede comprender de una manera científica todo lo que pasa en una simple acción como mover un objeto.

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