Trabajo y potencia (Ejercicios)

Summary

El video ofrece una revisión de problemas relacionados con trabajo y potencia. Se calcula el trabajo realizado al aplicar fuerzas horizontales y oblicuas, y se discuten casos de grúas y elevadores. Se utiliza la fórmula 'trabajo = fuerza x distancia' y se adaptan para ángulos distintos de 0 grados. Además, se explica cómo calcular la potencia, utilizando el trabajo dividido por el tiempo, y se ejemplifica con una grúa y un elevador. El video finaliza con una invitación a seguir el canal y redes sociales.

Takeaways

• 🔧 El trabajo realizado sobre un cuerpo se calcula como la fuerza aplicada multiplicada por la distancia recorrida.
• 📏 Cuando la fuerza es horizontal y el ángulo es de 0 grados, el trabajo se calcula directamente por la fórmula fuerza x distancia, ya que el coseno de 0 es 1.
• 📐 Si la fuerza tiene un ángulo distinto de 0 grados, el trabajo se calcula como fuerza x distancia x coseno del ángulo.
• 📉 El coseno de 45 grados es igual a la raíz cuadrada de 2 dividido por 2, lo cual se utiliza para calcular el trabajo cuando la fuerza tiene un ángulo de 45 grados con la dirección del movimiento.
• ⏱️ La potencia se mide en watts y se calcula dividiendo el trabajo realizado (en julios) por el tiempo en segundos.
• 🔄 La grúa del ejemplo 3 desarrolla una potencia de 130 watts al levantar un trabajo de 3.9 kilojulios en medio minuto.
• 🚀 El trabajo realizado por un elevador se puede calcular como la fuerza (peso) multiplicada por la distancia (altura) que se desplaza.
• 🌐 La fuerza de gravedad se considera en el cálculo del trabajo realizado por un elevador, donde peso = masa x gravedad.
• ⏳ El tiempo es un factor clave en el cálculo de la potencia, y se debe convertir a segundos para su uso en la fórmula.
• 🛠️ El ejemplo 4 muestra cómo calcular la potencia de un motor de elevador que levanta 90 kg a 18 metros en 5 segundos, resultando en 3240 watts o 3.24 kilowatts.
• 🌟 La energía potencial también se puede utilizar para calcular la potencia, siendo esta igual a la masa multiplicada por la gravedad y la altura, dividida por el tiempo.

Q & A

¿Cuál es la fórmula básica para calcular el trabajo realizado sobre un cuerpo?

La fórmula básica para calcular el trabajo es 'trabajo = fuerza × distancia'.

En el primer ejemplo, ¿cuál es la fuerza aplicada sobre el cuerpo y cuánto se desplaza?

En el primer ejemplo, la fuerza aplicada es de 115 newton y el cuerpo se desplaza 6 metros.

¿Cómo se calcula el trabajo cuando la fuerza es horizontal y el ángulo es de 0 grados?

Cuando la fuerza es horizontal y el ángulo es de 0 grados, el coseno del ánglo es igual a 1, por lo que el trabajo se calcula simplemente como la fuerza multiplicada por la distancia.

¿Cuál es el resultado del trabajo realizado en el primer ejemplo del video?

El trabajo realizado en el primer ejemplo es de 690 julios (J), ya que se multiplica 115 newton por 6 metros.

En el segundo ejemplo, ¿cuánto trabajo se requiere para desplazar un cuerpo con una fuerza de 85 newton y un ángulo de 45 grados?

Para calcular el trabajo en este caso, se utiliza la fórmula 'trabajo = fuerza × distancia × coseno del ángulo'. Con una fuerza de 85 newton, una distancia de 12 metros y un ángulo de 45 grados, el trabajo es de 510 raíz de 2 julios.

¿Cómo se determina la potencia realizada por una grúa que levanta un auto?

La potencia se determina utilizando la fórmula 'potencia = trabajo / tiempo'. En el caso de la grúa, se divide el trabajo en julios por el tiempo en segundos que tarda en realizar la tarea.

¿Cuál es el resultado de la potencia desarrollada por la grúa en el ejemplo dado?

La potencia desarrollada por la grúa es de 130 watts, al dividir 3900 julios (convertidos de 3.9 kilojulios) entre 30 segundos.

En el ejemplo del elevador, ¿cuál es la masa del elevador y la altura a la que se desplaza?

La masa del elevador es de 90 kilogramos y la altura a la que se desplaza es de 18 metros.

¿Cómo se calcula la fuerza que aplica el elevador según la segunda ley de Newton?

La fuerza que aplica el elevador, que es igual al peso, se calcula multiplicando la masa (90 kg) por la gravedad (10 m/s²), dando un peso de 900 newton.

¿Cuál es el resultado de la potencia desarrollada por el motor del elevador en el último ejemplo?

La potencia desarrollada por el motor del elevador es de 3240 watts o 3.24 kilowatts, al dividir el trabajo (16200 julios) por el tiempo (5 segundos).

¿Cómo se relaciona la energía potencial con la potencia en el último ejemplo del video?

La energía potencial, que se calcula como masa por gravedad por altura, se relaciona con la potencia al ser dividida por el tiempo. Esto da como resultado la potencia que desarrolla el motor del elevador.