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Tema 05: Trabajo, energía
y campo.
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Subtema 01: Trabajo,
potencia y energía de una partícula.
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05_01_019
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Origen: Burbano, pág.
159, 11
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Nivel: 2/3
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Trabajo rozamiento potencia
energía
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Un automóvil de
1525 kg parte del reposo sobre una superficie horizontal. Las
fuerzas de rozamiento equivalen en total a una fuerza de 15 kp.
Calculad: 1)la aceleración que es preciso dar al coche para
alcanzar la velocidad de 120 km/h en 800 metros 2)El trabajo que
habrá realizado el motor para conseguir esa velocidad 3)la
potencia que desarrolla el motor en el momento en que alcanza los
120 km/h 4)en el instante de alcanzar la velocidad anterior, se
desconecta el motor. Determinad el espacio que recorrerá el coche
antes de pararse y el tiempo que tardará en hacerlo.
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S O L
U C I Ó N:
(A)
15 kp = 15 9,8 = 147 N ; 120 km/h = 33,3 m/s
Como
se trata de un MRUA podemos poner que:
33,3
= at ; 800 = ½ at2 => t = 48 s ,
a = 0,7 m/s2
(B)
El trabajo hecho por el motor
se dedica a variar la Ec
y a vencer la fuerza
de rozamiento:
Wmotor
= ½ mv2
+ Froz
d = ½ 1525 33,32
+ 147 800 =
963129 J
(C)
P = dW/dt = d/dt (½
mv2
+ Froz
d) = mva + Froz
v = 1525 33,3 0,7 + 147 33,3 =
40443 W
(directamente:
P = F v = (1525 0,7 + 147) 33,3 = ...)
(D)
Con el motor parado, sólo
trabaja la Froz
para hacerle perder toda la Ec
que lleva:
½
mv2
= Froz
d => d = (1525 33,32
)/ (2 147) =
5752 m
Como
vuelve a tratarse de un MRUA tendremos que:
0
= 33,3 – at ; 5752 = 33,3 t – ½ at2 =>
t = 345,
5 s
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