¡Descarga Módulo 19. Actividad integradora 4 y más Ejercicios en PDF de Cultura Científica solo en Docsity!
Nombre: Kassandra
Rodriguez Cabrera
Asesor virtual: Johan Yuri
Martínez Bucio
Grupo: M19C1G23-
Jueves 15 de Septiembre
del 2022
- Lee con atención cada problema y responde lo que se te solicita:
Problema 1. Claudia Trabaja en una fábrica de carritos supermercado, como criterio de calidad de la fábrica se
establece que un carrito con mercancía que tenga una masa de 30 kg no debe superar los 30 N de fuerza de
empuje para comenzar a moverse, ni los 20 N para mantenerse en movimiento. La fábrica requiere ampliar las
especificaciones sobre su producto.
Calcula:
a) Los valores máximos de los coeficientes de fricción estática y cinética que puede tener un carrito para
cumplir con las especificaciones.
Formula:
∑ F
x
= 0 ∑ F
y= 0
μs =
F
r
Fn
F
r
= μs
F
n
Lo vamos a sustituir
∑ F
x
= 0 ∑ F
y= 0
30 −F
r
F η – mg = 0
30 -μs
F
n
F
n
= mg
Lo vamos a sustituir y queda así
30 -μs mg = 0
30 =μs mg
μs=
30 N
m
g
μs=
30 N
30 k
g
μs=0.
Procedimiento de
F
r
F
n
20 - μs
F
n
F
n
= mg
20 -μ c mg = 0
μ c =
20 N
m
g
μ c =
20 N
30 k
g
μ c= 0.
b) La energía por cada metro de desplazamiento que se debe utilizar para mantener en
movimiento el carrito.
E
r
=E
p
E
C
+ TrabajoΔQ
Obtenemos trabajo
Trabajo =
F
d
Trabajo= (20 N) (1m)
Trabo = J
Formula
F=30 N
F
r
F
n
Primero hay que tomar en cuenta la velocidad final que es (1m) de distancia y la velocidad inicial del inicio
anterior qué es cero ya que al momento de soltarse, se considera la distancia de 8 m y se usa la siguiente
formula
v
f
2
−v
0
2
= 2 a ⋅ d
a=
(
m
s
)
2
m
s
2
El valor de aceleración que experimentara al soltarse es de 0.0831 m/ s
2
e) ¿A dónde va a parar la energía cinética del carrito al detenerse?
La energía del carrito al detenerse, se transforma ya que la energía no se destruye así que tiene una energía
cinética que se transforma en energía potencial.
Problema 2. Se tiene un tinaco de 1100 litros a una altura de 10 m sobre la cisterna. Si se tiene una bomba de
745 watts. Usa el valor aproximado de la densidad del agua de 1 kg por cada litro.
Calcula:
a) ¿Cuánto tiempo tardará en llenarse el tinaco si no se consideran las pérdidas de energía por fricción?
Formula
p=
w
t
w
P
W=
m
g
h
Datos
h=10 cm
p=745 watts
v = 1100 litros = 1100
k
g
(usando la densidad)
Obtenemos el trabajo.
W=
k
g
x 9. m ∕ s
2
x 10 m
W= 107910
N
m
W= 107910 J
Obtenemos el tiempo.
t=
w
p
107910 J
7 45 watts
=
107910 Nn
n
m
s
= 144.8456 segundos es lo que tarda en llenarse el tinaco.
b) ¿A qué velocidad debería salir el agua si se tiene una tubería cuya salida está a 2 m por debajo del tinaco y
no se toman en cuenta las pérdidas de energía por fricción? Considera que la energía se conserva, así que
parte de igualar las fórmulas de energía potencial y cinética, y usa g = 10 m/s
2
Formula
E
p
E
c
E
p
= m.g.h
E
c
η ⋅ v 2
Datos:
H=8 m (ya que se encuentra 2m por debajo del tinaco a la medida total de 10 m)
M= 1100
k
g
G= 10 m ∕ s
2
Primero tendremos la energía potencial.
E
p
=m.g.h =
E
p
k
g
x 10
m
s
2
x 8m
E
p
k
g
m
2
s
2
Sustituimos.
E
p
E
c
k
g
m
2
s
2
n v
2
En los datos que obtuvimos encontramos el tiempo.
k
g
m
2
s
2
( 110 0 ) v
2
k
g
m
2
s
2
k
g
⋅ v
2
v
2
= 88000
k
g
m
2
s
2
k
9
m
2
ka s
2
v=¿ √
160 m
2
∕ S
2
v
f
= 12.64 m/s
