Segunda ley de Newton

1. Lee con atención el planteamiento del problema e identifica los datos

Para desarrollar el siguiente problema es necesario que comprendas los temas de la tercera unidad, sobre todo los relacionados con los conceptos de trabajo, energía y potencia. Este proyecto busca que pongas en práctica los conocimientos aprendidos.

Problema

Una persona necesita jalar a lo largo de 15 m y sobre un piso que tiene 2.5 m de altura, un carrito que tiene una masa de 150 Kg.

Para jalar el carrito utiliza una cuerda (flecha color roja) que forma un ángulo de 40 grados con respecto a la horizontal, con una fuerza aplicada de 400 N. La aceleración es constante y se opone una fuerza de rozamiento que tiene un valor de 10 N.

2. Con la información dada y con los datos identificados, resuelve las siguientes situaciones que se derivan del problema.

a.       Representa con un esquema de vectores, las fuerzas del problema planteado. Las fuerzas que actúan son la que realiza la persona para jalar el carrito, el componente en x de esa fuerza y la fuerza de rozamiento.

b. Calcula el componente en el eje x de la fuerza aplicada, nos referimos a Fx. Recuerda que para obtener la componente en x debes aplicar la fórmula:

Fx = F coseno Θ

Fx= 400 N * coseno de 40^o

Fx= 400 N * .7660

Fx= 306.41Newton

a.       Con los datos de masa y fuerza obtén el valor de la aceleración e incluye la imagen de pantalla con el resultado obtenido. Para ello debes usar la siguiente liga http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/newt.html

Aceleración es igual 2.66 m/s²

3. Luego calcularás lo que se te pide en los siguientes incisos, considerando que la aceleración del carrito es de 3 m/s2 en un tiempo de 15 segundos. Aplica las fórmulas correspondientes para obtenerlos.

d. Con los datos de masa y fuerza obtén el trabajo realizado (en Joule).

e. La energía cinética del carrito (en Joule) durante su movimiento.

f. La energía potencial (en Joule) si el carrito se detiene.

g. La potencia (en Watts) con la que es arrastrado el carrito.

4. Finalmente y a manera de conclusión, en párrafo breve responde: ¿Qué aplicación tienen los conceptos de energía, potencia, fuerza y trabajo en la vida diaria?

Los conceptos de energía, potencia, fuerza y trabajo tienen muchas aplicaciones en la vida diaria, por ejemplo, se puede saber cuántas calorías se consume al día, por la información del empaque del alimento en donde indica la cantidad en Joules de calorías que consumimos, de igual manera al realizar ejercicio físico realizamos trabajo que se puede medir en Joules. De igual manera cuando usamos maquinas podemos saber cuál es su potencia y calcular el trabajo que realizan, por lo que estos conceptos son utilizados en la vida diaria comúnmente, sobre todo en los aparatos electrodomésticos como televisiones, horno microondas o ventiladores que realizan un trabajo con cierta potencia.

Fuentes de información:

• Prepa en línea SEP (2017), recuperado el 14 de febrero del 2017, sitio web:http://148.247.220.212/c4/mod/resource/view.php?id=5671  
• Recuperado el 14 de febrero del 2017, sitio web:http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/newt.html