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Ejercicio 3 Energía y Trabajo - Contenido educativo

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Subido el 25 de agosto de 2023 por Antonio M.

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Vamos ahora con el ejercicio 3. Dice que un vehículo de 1.200 kilogramos de masa. 00:00:00
Masa igual a 1.200 kilogramos. En este caso las unidades están bien. 00:00:10
Circula a una velocidad de 120 kilómetros por hora. 00:00:19
La velocidad, como ya sabéis, hay que pasarla metros por segundo. 00:00:25
Multiplicamos por 1.000 y dividimos entre 3.600. 00:00:30
Los miles porque un kilómetro son 1.000 metros. 00:00:37
Y los 3.600 porque una hora son 3.600 segundos. 00:00:44
Pues el resultado de la velocidad en metros por segundo es 33,33. 00:00:51
Esta sería la velocidad inicial, velocidad voy a llamarle A. 00:01:05
La velocidad final o la velocidad B es de 90 kilómetros por hora porque nos dice que frena 00:01:10
hasta alcanzar esa velocidad de 90 kilómetros por hora. 00:01:17
De nuevo por 1.000 entre 3.600 y el resultado es 25 metros por segundo. 00:01:22
Y me dicen también que recorre 150 metros. 00:01:41
Me preguntan que cuál será el trabajo que han realizado los frenos suponiendo que el rozamiento es nulo. 00:01:47
El esquema sería, pues tengo mi vehículo que va a una velocidad de 120 kilómetros por hora. 00:01:59
Este sería el punto A. 00:02:15
Y después en el punto B, el mismo vehículo, va a una velocidad de 90 kilómetros por hora. 00:02:17
Esto también son kilómetros por hora. 00:02:32
Este es el punto B. 00:02:37
Este es un trabajo, que es lo que me piden, que es el trabajo que han hecho los frenos. 00:02:39
Vale, se puede hacer de dos maneras. 00:02:46
Manera 1. 00:02:48
La manera 1 es utilizando la fórmula del trabajo. 00:02:50
Trabajo igual a fuerza por desplazamiento. 00:02:53
Este desplazamiento son los 150 metros pero tengo que averiguar la fuerza. 00:02:58
Para averiguar la fuerza, pues la fuerza es igual a la masa por la aceleración. 00:03:04
Bien, la masa la tengo, la aceleración no, la tendré que averiguar. 00:03:11
Y como tengo la velocidad inicial, tengo la velocidad final y tengo el espacio recorrido, 00:03:17
pues puedo utilizar esta fórmula. 00:03:27
Velocidad final al cuadrado igual a velocidad inicial al cuadrado más 2 por A y por X. 00:03:30
Vale, la velocidad final al cuadrado sería 25, perdón. 00:03:39
Vale, porque lo que está haciendo está frenando. 00:03:47
25 al cuadrado será igual a la velocidad inicial que es 33,33 al cuadrado más 2 por A y por 150. 00:03:50
150. 00:04:11
De aquí saco la A. 00:04:15
Una vez que sé la A, saco la fuerza. 00:04:20
Una vez que saco la fuerza, saco el desplazamiento. 00:04:23
Saco, perdón, saco el trabajo. 00:04:29
¿Vale? Esa es una manera de hacerlo. 00:04:31
O sea, aplico la fórmula de trabajo igual a fuerza por desplazamiento. 00:04:33
Fuerza es igual a masa por aceleración. 00:04:37
Con la ecuación del movimiento calculo la aceleración y una vez que tengo la aceleración, 00:04:39
sustituyo, calculo la fuerza y con la fuerza calculo el trabajo. 00:04:44
Vale, esta es una manera de hacerlo. 00:04:49
Pero hay otra que es más sencilla. 00:04:51
Si lo hacéis de esta manera, está bien, pero si lo hacéis de esta otra, es más rápido. 00:04:53
¿Vale? Y utilizar la fórmula de que el trabajo es igual a la variación de la energía. 00:04:58
¿En qué se utiliza el trabajo en este caso? 00:05:04
Pues se utiliza en frenar el coche. 00:05:06
Es decir, en que el coche pierda energía cinética. 00:05:09
¿Vale? No se utiliza en otra cosa. 00:05:13
No hay trabajo de rozamiento. 00:05:15
Pues se supone que el rozamiento es nulo. 00:05:17
Pues ya está, todo el trabajo que hace el motor se emplea en reducir la energía. 00:05:20
En este caso, la energía cinética. 00:05:26
¿Vale? 00:05:29
Así que, tan fácil como hacer, trabajo igual a un medio de la masa. 00:05:31
Bueno, la variación de la energía sería la energía cinética de B menos la energía cinética de A. 00:05:37
Un medio de la masa por la velocidad de B al cuadrado menos un medio de la masa por la velocidad de A al cuadrado. 00:05:45
¿Vale? 00:05:55
Puedo sacar factor común, un medio de la masa. 00:05:56
Me queda Vb cuadrado menos Va cuadrado. 00:05:59
Sustituyo y calculo. 00:06:06
¿Vale? Pues sería un medio de la masa, 1200 kilogramos. 00:06:10
La velocidad de B, 25 al cuadrado. 00:06:16
La velocidad de A, 33,33 al cuadrado. 00:06:21
¿Vale? Fijaros que va a salir trabajo negativo. 00:06:28
Pero tiene lógica, porque va a quitar energía. 00:06:32
La fuerza va en sentido contrario al movimiento. 00:06:38
¿Vale? Lo primero que hacemos es el paréntesis, 25 al cuadrado menos 33,33 al cuadrado. 00:06:42
Eso nos da menos 485 con 89. 00:06:50
Eso por 1200 y entre 2. 00:06:55
¿Vale? Pues si no me he equivocado, el trabajo que hace el motor para frenar el coche, o que hacen los frenos, mejor dicho, sería de menos... 00:07:02
291533,34 julios. 00:07:12
Trabajo que hacen los frenos para frenar el coche. 00:07:28
Repito, lo podéis hacer de las dos maneras. 00:07:34
De esta primera forma es un poquito más largo, porque tenéis que daros cuenta de la fórmula del trabajo, que os falta la fuerza. 00:07:38
Que la fuerza es igual a la masa por la aceleración. 00:07:48
La aceleración la calculamos con la ecuación del movimiento. 00:07:50
Y una vez que habéis hecho eso, calculáis la fuerza y después el trabajo. 00:07:54
Se puede hacer, ¿vale? Sin problema. 00:07:59
Y la manera más rápida es con variación de energía. 00:08:02
¿De acuerdo? Pues este es el ejercicio 3. 00:08:05
Idioma/s:
es
Autor/es:
Antonio Martín Cañete
Subido por:
Antonio M.
Licencia:
Reconocimiento
Visualizaciones:
5
Fecha:
25 de agosto de 2023 - 21:16
Visibilidad:
Clave
Centro:
CPR INF-PRI-SEC SANTA TERESA
Duración:
08′ 12″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1366x768 píxeles
Tamaño:
13.05 MBytes

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