Question

Por favor me podrían ayudar con lo siguiente, esteré eternamente agradecida 
1. Un auto de 1500 kg que parte del reposo alcanza una velocidad de 108 km/h en 8 seg. ¿Cuál es el trabajo realizado por el motor?
2. ¿Cuánto trabajo puede efectuar un motor de 2 HP en 1 hora? 
3. Un ascensor con capacidad para 10 personas ( de 50 kg cada una), sube 20 metros en 10 segundos, ¿Cuál es la potencia del ascensor? 
4. Un resorte de constante elástica 16 Nt/m se comprime 20 cm. ¿Cuál es la energía potencial elástica?

Answer 1

Problema número 1
m = 150 kg
vo=0m/s
vf = 108 km/h =30m/s
t=8s

Primero calculamos la aceleración,
vf=vo+at 
30=a*8 ---> a=3.75 m/s^2
Después calculamos el espacio,
S=vot+1/2at^2
S=1/2*3.75*8^2 ----> S=120m
Con los datos de la masa que nos los daban en el problema y con la aceleración calculada, podemos hallar el valor de la fuerza,
F=ma= 1500*3.75=5625 N
Ahora con el valor de la fuerza y el espacio que hemos calculado, podemos determinar el trabajo que realiza el coche. Este será el dato que te piden en el problema
T= Fs = 5625*120 = 675000 J --------> T=675000 J

Problema número 2

Para hacer este problema tienes que saber que
P=T/t
Antes de sustituir la potencia en la fórmula, se tiene que hacer un cambio de unidades. Te dan la potencia en HP y la tienes que pasar a W. Para ello tienes que saber la equivalencia que hay entre HP y W. Esta equivalencia es la siguiente
1KW=13410221HP
Sabiendo esto nos da que 2 HP son 0.000000149 KW que pasándolo a Watios tenemos 0.000149 W
Ahora si que podemos sustituir la Potencia en la fórmula porque la tenemos en las unidades correctas
T= P*t = 0.000149*3600 = 0.536 J
Nota: He puesto 3600 segundos porque nos dicen el tiempo en horas y hay que pasarlo a segundos. 1 hora son 3600 segundos

Problema número 3

Calculamos la masa total del ascensor. Para ello simplemente hay que hacer una multiplicación
masa ascenso r= 10*50 = 500 kg
S=20m
t=10seg
vo=0m/s
Para poder calcular la potencia del ascensor primero se tiene que calcular su aceleración.
S=vot+1/0at^2 
20=1/2at^2
20=50a -->a=0.4m/s^2
Ahora sabiendo la masa y la aceleración calculamos la fuerza que nos será útil para saber el trabajo
F=ma=500*0.4=200 N
Entonces, el trabajo será 
T=Fs=200*20=4000J

Ya tenemos todo lo necesario para calcular su potencia. La fórmula de la potencia es 
W= T/s = 4000/10 = 400 w

Problema número 4

Epe=1/2 K x^2 =1/2 * 16 * 0.2^2 = 1/2*16*0.04= 0.32 J