INSTRUCCIONES: COPIA ESTAS FICHAS EN UN DOCUMENTO EDITABLE (WORD POR EJEMPLO) DEJA LOS ESPACIOS NECESARIOS PARA LAS RESPUESTAS, IMPRÍMELAS Y CONTESTA SOBRE LAS HOJAS. LAS ENTREGARÁS EL DÍA 20 DE ABRIL DEL 2020.
CIENCIAS Y TECNOLOGÍA 2. PROFR. FRANCISCO SORIANO PÉREZ
FICHA 1. Trabajo (también llamado
trabajo mecánico)
La energía se define como la
capacidad que tiene un cuerpo para desarrollar trabajo.
Y el trabajo es el producto de la fuerza que se aplica sobre un cuerpo
por el desplazamiento que en él se produce.
La fuerza y la distancia deberán tener la misma dirección.
Podemos decir entonces que energía y trabajo son conceptos equivalentes. La expresión para calcular el
trabajo mecánico (como se le llama en física, para poder
diferenciarlo del término cotidiano) es:
𝑇=𝑓⋅𝑑=𝐹𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎⋅𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎
La unidad con el que se mide el
trabajo es: 𝑁ewton x 𝑚etro
(N. m)=𝐽𝑜𝑢𝑙𝑒 (J)
Si se aplican 100 N de fuerza a un
coche para desplazarlo 5 metros, entonces el trabajo que se realiza es:
𝑇=100𝑁⋅5𝑚=500𝑁⋅𝑚=500𝐽
Ejercicios de Trabajo y potencia
Cuál es el concepto de trabajo que se emplea en física.
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Escriba la ecuación de trabajo y sus unidades.
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1.- Que trabajo se realiza con una fuerza de 7.7 N y se hace
desplazar un objeto 17cm.
2.- Un cuerpo se desplaza 19 m con un trabajo de 59 J ¿Con que
fuerza se empuja?
3.- En una obra de ingeniería, una grúa levanta vigas de acero de
900 kg hasta una altura de 20 m ¿Qué cantidad de trabajo se realiza en cada
operación?
4.- Al subir una escalera de 6.0 m de altura, que trabajo realiza
un hombre de 78 kg.
5.- Al arrastrar un trineo
con perros, este se desplaza 650 m, si la fuerza ejercida en la cuerda es de
250 N, obtenga el trabajo realizado.
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FICHA 2.
La energía y tipos de energía.
La energía: Se define como la capacidad para efectuar un trabajo.
Energía calorífica: Se produce por la combustión de carbón, madera,
petróleo, gas natural, gasolina y otros combustibles.
Energía eléctrica: Se produce cuando a través de un material
conductor se logra un movimiento o flujo de electrones. La corriente eléctrica
genera luz, calor y magnetismo.
Energía química: Se produce las sustancias reaccionan entre si
alterando su constitución intima, como es el caso de la energía obtenida en los
explosivos o en las pilas eléctricas.
Energía hidráulica: Se aprovecha cuando la corriente de agua mueve un
molino o la caída de agua de una presa mueve una turbina.
Energía eólica: Es la producida por el movimiento del aire y se
aprovecha en los molinos de viento o en los aerogeneradores de alta potencia
para producir electricidad.
Energía nuclear: Es la originada por la energía que mantiene
unidas a las partículas en el núcleo de los átomos, misma que se libera en
energía calorífica y radiante cuando se produce una reacción de fusión o de
fisión.
Energía mecánica: Es la que tienen los cuerpos cuando por su
posición o su velocidad, son capaces de interaccionar con el sistema del cual
forman parte para realizar un trabajo. Se divide en energía cinética y
potencial.
Ley de conservación de la energía: La ley de conservación de la
energía señala que la energía existente en el universo es una cantidad
constante, no se crea ni se destruye, solo se transforma.
La energía potencial: Es la que tiene un cuerpo,
debido a su posición o estado, es capaz de efectuar un trabajo.
La energía cinética: Es la capacidad que poseen
los cuerpos en movimiento para realizar un trabajo.
La energía mecánica: Es la energía que se debe
a la posición y al movimiento de un cuerpo. Esto quiere decir que es la suma de
la energía potencial y la energía cinética.
FICHA 2. Encuentra las palabras en la sopa de
letras:
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FICHA 3.
La energía potencial: Es la que tiene un cuerpo, debido a su posición o
estado, es capaz de efectuar un trabajo.
La fórmula es:
𝐸𝑝=𝑝𝑒𝑠𝑜×𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎=(𝑚⋅𝑔)×ℎ
Donde:
m(=) representa la
masa en Kg;
g(=) representa la aceleración de la gravedad
con valor constante de 9.8 m/s2
h(=) representa la
altura medida en metros (m)
Ep(=) Energía
potencial y la unidad en que se mide es Joule ( J )
Ejercicio ejemplo:
Un martillo de 1.1 Kg
se encuentra sobre un armario a 2 m de altura ¿cuál es la energía potencial que
tiene?
RESPUESTA:
Ep = mgh
Ep= (1.1
Kg)(9.8 m/s2)(2 m)= 21.56 Joule.
Utiliza la fórmula de Energía potencial
para realizar los siguientes ejercicios.
1.- Calcular la energía
potencial de una cubeta con agua de 5 kg, si se encuentra a una altura de 1.30
m.
2.- Calcular la energía
potencial de un cuerpo que tiene una masa de 40 kg si se encuentra a una altura
de 6 m
3.- Determina a qué altura debe
ascender una persona cuya masa es de 75 kg para que su energía potencial sea de
4500 Joule.
4.- Calcular la energía potencial
de una piedra de 2.5 kg, si se eleva a una altura de 2 m.
5.- ¿A qué altura se debe
encontrar una silla de 5 kg para que tenga una energía potencial de 90 J?
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FICHA 4.
La
energía cinética: Es
la capacidad que poseen los cuerpos en movimiento para realizar un trabajo. Su
fórmula es
𝐸𝑐=𝑚𝑣2
2
Donde: m(=)
representa la masa del objeto en Kg;
v(=) representa la velocidad del móvil en (m/s)
Ec= Representa la energía cinética y tiene como unidad el
Joule ( J ).
Utiliza la
Ecuación de Energía cinética para realizar los siguientes ejercicios.
1.- Calcular la energía
cinética que lleva una bala de 8 g si su velocidad tiene un valor de 400 m/s.
RESPUESTA:
𝐸𝑐=𝑚𝑣2 = (0.008 kg)(400)2
= (0.008Kg)(160 000) = 1280
= 640 Joule
2 2 2 2
2.- Un corredor que posee una
masa de 75 kg corre a una velocidad de 6 m/s. ¿Cuál es la energía cinética a la
que se mueve?
3.- Un objeto con una masa de
23.5 kg se mueve a una velocidad de 12.5 m/s ¿Qué energía cinética tiene?
4.- Calcular la masa de un
cuerpo que lleva una velocidad de 10 m/s y su energía cinética es igual a 1000
J.
5.- Determinar el valor de la
velocidad que lleva un cuerpo cuya masa es de 3 kg, si su energía cinética es
de 200 J.
6.- ¿Cuál es la energía cinética de un balón de
fútbol si tiene una masa de 900 gramos y lleva una velocidad de 15 m/s?
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FICHA 5.
La energía mecánica: Es la energía que se debe a la posición y al
movimiento de un cuerpo. Esto quiere decir que es la sumatorio de la energía
potencial y la energía cinética.
𝐸𝑚=𝐸𝑝+𝐸𝑐
En física se han comprobado dos
principios de transformación de la energía.
- La energía existente en todo el universo es constante, no se crea ni se destruye, solo se transforma.
- Cuando la energía sufre una transformación, una parte ella se convierte en calor.
Analiza las transformaciones
de energía potencial y cinética en una montaña rusa.
1. Observa el siguiente
esquema:
2. Marca en el esquema:
a) Tres puntos en los que la energía potencial sea la misma.
b) La altura a la que
llegaría el carro al final del recorrido.
3. Con base en el esquema
completa la siguiente tabla:
