Física 1 Instituto Superior Octubre. Tecnicatura Superior en Higiene y Seguridad en el trabajo. Unidad 1. Mecánica de sólidos Guía 3. Dinámica 1) Calcular la energía necesaria para mover un automóvil de 1,34 toneladas: a) hasta una altura de 140 m con una grúa b) 140 m por una calle si para que se mueva hay que hacer una fuerza equivalente al 40% del peso del automóvil Solución: a) 1,84 MJ b) 736 KJ 2) Calcular la energía necesaria para mover: a) una llave de tuerca de 20 cm con una fuerza de 50 N. b) con la misma fuerza, la misma llave cuando se alarga por medio de un tubo de 30 cm de longitud. Solución: a) 10 J b) 25 J 3) En un subibaja de 6 m juegan un chico de 60 kg y una chica de 30 kg. ¿A qué distancia debe sentarse el chico para quedar balanceado con la chica que se sienta en el extremo? ¿Qué torque ejerce cada uno? Solución: d = 1,5 m. M = 882 J 4) Un tablón uniforme de 6m de longitud y 30kg de masa, descansa horizontalmente sobre un andamio. Si 1,3 m del tablón sobresale por un extremo del andamio. ¿Cuánto puede caminar un pintor de brocha gorda de 70kg por la parte sobresaliente antes de que el tablón se vuelque? Solución: 0,72 m. 5) ¿Qué es más útil para abrir una lata de pintura que tiene la tapa pegada: un destornillador de mango grueso o uno de mango largo? ¿Cuál de los dos será mejor para aflojar un tornillo atascado? 6) ¿Qué potencia tiene una torre-grúa que puede levantar masas de hasta 300 kg hasta una altura de 200 m en 2 minutos? Solución: 4900 W 7) Calcular el trabajo y la potencia necesarios para elevar una caja de 90 Kg hasta una altura de 2 m: a) en forma vertical en 15 s. b) por medio de un plano inclinado de 5 m se requieren 353 N y 1,2 min. Solución: a) L = 1,76 KJ. P = 118 W b) L = 1,76 KJ. P = 24,4 W 8) Una torre-grúa de 32 m de altura posee un contrapeso en la contraflecha con una masa de 2900 kg y una flecha de 50 kg y 50 m de largo capaz de levantar hasta 2500 kg y 1000 kg en punta. El gancho está unido a un motor que se desplaza por un riel a lo largo de la flecha. a) ¿Qué longitud deberá tener la contraflecha? b) ¿A qué distancia de la torreta se deberá situar el motor para levantar la carga máxima? c) ¿Cuál es el valor del torque cuando la grúa está vacía? d) ¿Cuánto tardaría en caer un objeto que se suelte del gancho desde lo alto de la torreta? 9) El antebrazo de la figura está a 90º con respecto al brazo y sostiene en la mano una pesa 70 N. El antebrazo mide 33 cm en total y el bíceps se inserta a 3,8 cm del codo. Despreciando al peso del antebrazo: a) ¿Cuál es el torque producido por la pesa? b)¿Cuál es el torque producido por la fuerza ejercida por el bíceps? c) ¿Qué fuerza ejerce el bíceps? Solución: a) 23,1 J. b) 23,1 J. c) 608 N Solución: 32 Km 10) Calcular el tiempo que tarda en llenarse un tanque de 2 m de alto y 1,5 m de diámetro que se encuentra a 5 m de altura usando una bomba de 190 W si se llena con agua corriente ( = 1010 kg /m3) Solución: 15 min 20 s 11) Calcular el tiempo que tarda en llenarse un tanque de 3 m de alto y 5 m de diámetro que se encuentra a 1,5 m de altura usando una bomba de 350 W si se llena con agua nafta ( = 700 kg /m3) Solución: 28 min 51 s