Un obrero trabaja levantando cajas de 20.0 kg, desde el suelo hasta una plataforma elevada 80.0 cm. ¿Cuántas cajas tiene que levantar por minuto, para que desarrolle una potencia mínima de 1/10 de caballo? (caballo de potencia: HP = 745.7 W). Tomar g=9.81 m/s2.
Respuestas a la pregunta
Sabemos que la potencia mecánica se calcula como:
P= W/t
y sabemos que queremos que la potencia sea de 1/10 caballos la cual equivale a :
1/10 caballos * 745.7 W/1 caballos = 74.57 W.
Entonces P= 74.57 W Como mínimo.
Sabemos que el trabajo realizado por el obrero va a ser de:
W= F*d
F=P= m*g= 20*9.81 = 196.2 N.
entonces el trabajoes:
W= 196.2*0.8 m = 156.96J
Al sustituir en la potencia podemos despejar t:
74.57=156.96 /t
t= 2.1 s.
De modo que debe levantar una caja cada 2.1 segundos.
Cajas totales a levantar = 60/2.1 = 28.5 cajas.
Por lo que el obrero debe levantar al menos 29 cajas pòr minuto.
Si un obrero trabaja levantando cajas, desde el suelo hasta una plataforma. El número de cajas que debe levantar para desarrollar una potencia mínima de 1/10 hp:
29 cajas
Explicación:
Datos;
caja: 20 kg
distancia plataforma: 80 cm
Potencia: 1/10 caballo
siendo;
Hp = 745.7 W
g = 9.81 m/s²
La potencia es:
P = W/T
Siendo;
W: trabajo
Fuerza por desplazamiento (W = F×d).
T: tiempo
Si el obrero para mover una caja debe desarrollar 1/10 hp;
1/10 hp = 0.1 hp
P = 0.1(745.7)
P = 74.57 W
Calcular el trabajo;
W = F×d
Siendo;
F = m×g
Sustituir;
F = (20)(9.81)
F = 196.2 N
Sustituir;
W = 196.2 × 0.8
W = 156.96 J
Sustituir;
74.57 = 156.96/T
Despejar tiempo;
T = 156.96/74.57
T = 2.1 seg
Si el tiempo calculado es el tiempo que tarda el obrero en levantar una caja;
1 min = 60 seg
60/2.1 ≅ 29
Para desarrollar una potencia mínima de 1/10 de caballo se deben levantar 29 cajas.
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