Una persona tiene una masa de 64kg y sube hasta el tercer piso de un edificio, a una altura de 15m. Primero sube la escalera corriendo y tarda 50 segundos. luego sube la escalera caminando lentamente y tarda 180 segundos.
a)calcula el trabajo realizado en ambas ocasiones
B) ¿En que situación se realiza mayor trabajo?
C) ¿En que situación fue mas eficiente realizar el trabajo? ¿Porque?
Respuestas a la pregunta
a)
Trabajo realizado.
El trabajo realizado es el mismo, ya que para ambos casos los datos son los mismo, osea 64 kg y 15 m, entonces calcular el trabajo.
,
Fórmula
W = F * d
,
Datos
1) Fuerza = En este caso será la fuerza normal ( fuerza peso )
Fuerza peso = masa * constante de gravedad ( g )
Datos
Masa = 64 kg
Constante de gravedad ( g ) = 10 m/ s^ 2
,
Reemplazar
Fp = m * g
Fp = 64 kg * 10 m/ s^ 2
Fp = 640 N, lo que significa que la fuerza normal o fuerza peso es de 640 N.
,
Se obtiene la fuerza peso que es de 640 N.
1 ) Fuerza = 640 N
,
2) Distancia ( d ) = 15 m
,
Reemplazar
W = F * d
W = 640 N * 15 m
W = 9600 J, lo que significa que el trabajo es de 9600 J.
,
Respuesta, el trabajo realizado en ambas ocasiones es de 9600 J.
,
b)
¿ En qué situación se realiza mayor trabajo ?
Respuesta, en ambas se realiza el mayor trabajo, por lo que ninguna realizará mayor trabajo que otra.
,
c)
¿ En que situación fue más eficiente ? , en otra palabras sería ¿ En cuál se hace en un menor tiempo posible? o ¿ cuál es más rápida ?
,
Para resolver la pregunta, se calcula potencia mecánica de cada momento.
,
- Algunos criterios :
Potencia mecánica = Mide la rapidez de un trabajo.
Mayor potencia mecánica = Más rápido realiza un trabajo.
,
Desarrollo
1era parte
,
Fórmula
P = W/ t
,
1) 1er momento
Datos
Trabajo ( W ) = 9600 J
Tiempo ( t ) = 50 s
,
Reemplazar
P = W/ t
P = 9600 J/ 50 s
P = 192 watt , lo que significa que la potencia mecánica del momento 1 es de un total 192 watt.
,
Se obtiene que la potencia del momento 1 es de 192 watt.
,
2) 2do momento
Datos
W = 9600 J
t = 180 s
,
Reemplazar
P = W/ t
P = 9600 J/ 180 s
P = 53,33 watt, lo que significa que la potencia del 2do momento es de un total de 53,33 watt.
,
Se obtiene que en el 2do momento la potencia de la fuerza es de 53,33 watt.
,
,
2da parte
Se obtiene que
- Momento 1 = 192 watt
- Momento 2 = 53,33 watt
,
Entonces se concluye que :
Potencia 1 ≥ Potencia 2
Como la potencia 1 es mayor a la potencia 2, el momento 1 es más rápido o más eficiente que el momento 2.
,
Respuesta ;
a) En el momento 1 se realiza un trabajo más eficiente comparado con el momento 2.
b) Porque el momento desarrolla una mayor potencia mecánica que el del momento 2.