Question

Un saco de ladrillos de 200 kg tiene que ser elevado al tercer piso de una obra en construcción (10m).Un obrero realiza el trabajo en 20 minutos mientras que una grúa lo realiza en 2 segundos .

¿ que trabajo realiza el obrero ?
¿ y la grúa ?
¿ cuál es la potencia desarrollada por ambos ?

Answer 1

La masa hay que pasarla a peso para que se considere una fuerza

Peso = M x g                    Peso = 200 kg x 9.8 m/s²

Peso = 1960 N

Trabajo del obrero:

Trabajo (W) = F x d                W = 1960 N x 10m      

W = 19600 Julio              (El newton por metro es igual a torque, pero en casos de energia como estos representa el Julio)

Trabajo de la grúa:

W = 1960 N x 10m

W = 19600 Julio               (Es el mismo trabajo debido a que son mismas fuerzas y mismas distancias

Potencia obrero:

Primero hay que pasar los minutos a segundos para tener todo en mismas unidades:                 20 min = 1200 segundos

P = W ÷ t

P = 19600 Julio ÷ 1200 seg

P = 16,33 Watt            (Julio sobre segundo da como resultado el Watt)

Potencia grúa:

P = W ÷ t

P = 19600 Julio ÷ 2 seg

P = 9800 Watt

Answer 2

Tanto el obrero como la grúa desarrollan el mismo trabajo, pero la potencia de la grúa es mucho mayor que la del obrero.

Recordar que:

El trabajo en física se define como la fuerza que interactua un objeto por su desplazamiento en la misma dirección, es decir:

                                   W    =       F    *   X

Donde:

• W: trabajo
• F: fuerza
• X: distancia

La potencia en física se define como la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo.

                                          P =  W  /  t

Donde:

• W: trabajo
• P: potencia
• t: tiempo

Según el enunciado.

Masa: 200 kg

Distancia: 10 metros

Tiempos:

• Obrero: 20 minutos
• Grúa: 2 segundos

Para transformar la masa a fuerza, debemos multiplicar por la aceleración de la gravedad (9,8 m/s²)

• Fuerzas= 9,8 * 200 = 1960 N

Calculando el trabajo que hace la grúa y el obrero:

Obrero

                                             W    =       F    *   X

                                             W    =  1960    *   10

                                                 W    =  19600 J

Grua

                                             W    =       F    *   X

                                            W    =  1960    *   10

                                                 W    =  19600 J

Tanto la grúa como el obrero realizan el mismo trabajo.

Calculando la potencia que hace la grúa y el obrero:

Obrero (Se transforma de minutos a segundos)

                                                       P =  W  /  t

                                               P =  19600  /  (20*60)

                                                      P  =  16,33 W

Grúa

                                                        P =  W  /  t

                                                  P =  19600  /  (2)

                                                       P  =  9800 W

La grúa realizara mayor potencia que el obrero

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