Un móvil de 800 Kg se desliza con una aceleración de 7.9 m/s2 en un tiempo de 12 minutos
Calcula el trabajo realizado cuando
a) La fuerza es horizontal al movil
b) La fuerza con un ángulo de 30 o con respecto a la horizontal.
c) La energía cinética del movil a los 17 minutos
d) La enrgia cinética del movil a los 200 000 m recorridos
e) La potencia del motor para el recorrido << f y mov horizontal >>
Respuestas a la pregunta
Respondemos las preguntas sobre el móvil que acelera con 7.9 m/s^2.
El trabajo en la dirección horizontal, o en el eje x, se obtiene con la siguiente ecuación:
W = Fx * Δx
donde W es el trabajo en joules, Fx es la proyección de la fuerza en el eje x en newton y Δx es la distancia recorrida en metros.
La fuerza Fx se calcula considerando el ángulo α° con respecto a la horizontal:
Fx = F*cos(α°)
La fuerza se determina con la Segunda Ley de Newton:
F=m*a =800*7.9 = 6320 N
Para los 12 minutos (t=12*60=720 s) recorre:
Δx = ΔV*t = a*t^2 = 7.9*720^2 = 4.095x10^6 m
a) Con la fuerza horizontal al móvil α°=0°C
W = 6320 * cos(0) * 4.095x10^6 = 2.5883 x10^10 J
b) Con la fuerza con un ángulo de 30 o con respecto a la horizontal.
W = 6320 * cos(30) * 4.095x10^6 = 2.24 x10^10 J
c) La energía cinética a los 17 minutos (t=1020 s).
Asumiendo que la velocidad inicial es cero se determina la velocidad a los 17 minutos:
V = a*t = 7.9*1020 = 8058 m/s
Energía cinética:
W = (1/2)*m*V^2 = 2.59 x10^10 J
d) Energía cinética a los 200 m.
V = a*Δx = 7.9*200 = 1580 m/s
W = (1/2)*m*V^2 = 10 x10^8 J
e) Potencia del motor.
Con el recorrido horizontal W = 2.5883 x10^10 J y t=720 s
P = W/t = 2.5883 x10^10/720 = 3.6073 x10^7 = vatios