TP ENERGIAS

Responder el siguiente cuestionario.
DESARROLLAR cada pregunta lo mejor que se pueda, con graficos, tablas, etc.

CUESTIONARIO

1-Decir aproximadamente  cuanta es la energía que se consume anualmente en nuestro planeta.

2-Mencionar las 8 principales fuentes de producción de energía (origen).

3-Respecto del punto anterior, indicar que porcentaje del total de la energía producida representan.

4-Listar los 10 principales consumidores de energía (por país o por región).

5-Confeccionar una tabla indicando como evolucionó la producción/consumo de energía en los últimos 5 siglos. Marcar los puntos relevantes.

6-Indicar el consumo actual por habitante de energía en el mundo.

7-Convertir esa energía en potencia consumida por habitante.

8-Respecto de la ecuación de Einstein (para cuerpos en reposo) indicar cuál sería el máximo de energía que se podría extraer de un gramo de materia.

9-Teniendo en cuenta lo anterior, es posible viajar a velocidades mayores que la de la luz?

10-Si una central nuclear tiene un rendimiento genérico del 60% y usa uranio enriquecido al 4%, cuantas toneladas de uranio por año se necesitan para proveer de energía a una ciudad que consume 1000 Mwatts?

ENERGIA(S)

Cinética, potencial, etc. Teorema de las fuerzas vivas.Transformaciones. Rendimiento.

en 20:45 hay un error al transcribir la fórmula…

es:

rendmiento=Psalida/(Pentrada);

rendimiento=Psalida/(Pútil+Ppérdidas) ó

rendimiento=Psalida/(Psalida+Ppérdidas)

que es SIEMPRE menor a 1.

MAQUINAS SIMPLES

Problemas correspondientes a la clase impartida por Zoom

MAQUINAS SIMPLES

PROBLEMA 1

Con una palanca de 1er genero de 6 mtrs de longitud, se levanta un bloque de cemento de 51 kgrs, haciendo una fuerza de 17 kgrs. Deducir la ubicación del punto de apoyo.

PROBLEMA 2

Con una palanca de 2do genero , sabiendo que la relación de los brazos de palanca es  4, decir que peso se podrá mover, haciendo una fuerza de 16 kgrs. Graficar

PROBLEMA 3

Con un aparejo potencial con N=5 (numero de poleas) se desea levantar un peso de 128 krgs.
Decir cual es la fuerza que hay que hacer.

PROBLEMA 4

Con un aparejo potencial, se levanta unpeso de 224 kgrs haciendo una fuerza de 3,5 kgra.
Calcular N (numero de poleas)

PROBLEMA 5

Por un plano inclinado con un angulo de 30 grados, se desliza un bloque de 100 kgrs de peso.
Graficar las fuerzas involucradas.

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME

Ejercicios correspondientes a la clase impartida por Zoom

Ejercicio 01 MCU  problema resuelto

Cual es la velocidad, en rad/s, de una rueda que gira a 300 r.p.m.? Si el diámetro de la rueda es de 90 cm calcular la velocidad lineal en un punto de su periferia .ver solución

Ejercicio 02  MCU  problema resuelto

Siendo 30 cm el radio de las ruedas de un coche y 900 las revoluciones que dan por minuto, calculese:a) la velocidad angular de las mismas;b) la velocidad del coche en m/s y en km/h;
ver solución

Ejercicio 03  MCU  problema resuelto

Un coche circula a unavelocidad de 90 Km/h , si el radio de las ruedas del coche es de 30 cm calcular
a)su velocidad lineal en m/s .b)la velocidad angular de las ruedas en rad /s y r.p.m

MOVIMIENTO ACELERADO

Ejercicios correspondientes a la clase impartida or Zoom

MOVIMIENTO RECTILINEO ACELERADO

Problema 1

Calcular la aceleración (en m/s2m/s2) que se aplica para que un móvil que se desplaza en línea recta a 90.0 km/h reduzca su velocidad a 50.0 km/h en 25 segundos.

Problema 2

Un tren de alta velocidad en reposo comienza su trayecto en línea recta con una aceleración constante de a=0.5m/s2. Calcular la velocidad (en kilómetros por hora) que alcanza el tren a los 3 minutos.

Problema 3

Calcular la aceleración que aplica un tren que circula por una vía recta a una velocidad de 216.00km/h si tarda 4 minutos en detenerse desde que acciona el freno.

Ejercicios Tiro Vertical

Practica correspondiente a la clase impartida por Zoom

TIRO VERTICAL

Ejercicio 01

Un niño arroja una pelota hacia arriba con una velocidad de 15 m/s. Calcular:
a) la altura máxima que alcanza la pelota
b) el tiempo que tarda en volver a las manos del niño

Ejercicio 02

Se arroja verticalmente hacia arriba una flecha con una velocidad de 50 m/s. Calcule:
a) su velocidad a los 3 segundos.
b) La altura alcanzada en esos 3 segundos

c) velocidad y altura a los 7 segundos

Ejercicio 03

Se arroja un proyectil en tiro vertical y el mismo, alcanza una hmax de 10000 mtrs

a) hallar Vo

b) hallar h(5)

c) hallar t / h=5000 mtrs

d) Graficar

CINEMÁTICA DEL PUNTO MATERIAL

En el estudio de movimientos mecánicos, ya sea la traslación de móviles, movimiento de maquinas como mesas de corte, brazos robóticos, pantógrafos, hay desplazamientos espaciales, que deben satisfacerse en cierto tiempo determinado.
Para resolver esta problemática se recurre al estudio de la cinemática del punto material.

Sistemas de 2 ecuaciones con 2 incógnitas

Al estudiar sistemas mecánicos, que involucran fuerzas, velocidades, aceleraciones, vectores de posicion..o sistemas electricos que involucran impedancias o admitancias, en ambos casos, se acude al soporte de herramientas matemáticas para plantear los problemas.

Una de las herramientas matematicas de gran utilidad son los sitemas de n ecuaciones con n incognitas. En este curso básico, nos enfocaremos en detalle en sistemas 2×2 y daremos luego un pantallazo de los sistemas 3×3.

https://youtu.be/IEGGoAy234c

FE DE ERRATAS:

En 25:14..el denominador de X, en la segunda ecuación es -4 Y NO -1/4 como ERRONEAMENTE se dice en el video

RESOLVER LOS SIGUIENTES SISTEMAS DE ECUACIONES

UTILIZAR

-determinantes

-sumas y restas

-igualacion

-método grafico

ejercicio #1

ejercicio#2

ejercicio#3

REPRESENTACION EN EL PLANO X-Y

En el transcurso del año, necesitaremos representar puntos y mas adelante funciones, en el plano x-y.

Para ello debemos acostrumbrarnos al concepto de ‘par ordenado’ x-y..que no son mas que una pareja de números, dados precisamente en ese órden..primero la ‘x’ y luego la ‘y’.

Casi siempre surge la pregunta…y por que en ese orden? Es lo mismo darlo al revés? La respuesta, es NO

Se puede ver , por ejemplo, que estamos ubicados en un punto en una calle -punto(0;0)- , y le preguntamos a un señor que pasa por ahí, como llegar al kiosko de Mauro…el señor piensa un instante y nos contesta…ok..»vaya dos cuadras derecho, y luego doble 3 a la izquierda«…..

ok..piensan ustedes…2 derecho..3 izquierda…2 derecho, 3 izquierda…. 2…3……2…3…..y llegan al kisko de Mauro!!!

La imagen tiene un atributo ALT vacío; su nombre de archivo es despiste.jpg

Supongan que justo cuando estraban por empezar a caminar, les entraba un llamado al celular..lo atienden y se cuelgan 10′ con la llamada…

Teminada la llamada, se ponen a caminar….Y SE CONFUNDEN..y hacen—-3 cuadras derecho y luego doblan a la izquierda y caminan 2 cuadras….llegan al kisko de Mauro?? La respuesta es NO!!..Evidentemente, equivocaron, el camino…o sea, 2;3..NO ES LO MISMO que 3;2!!

Por eso hablamos de ‘par ordenado’..primero la ‘x’ y luego la ‘y’…es una convención

Se podría haber hecho al revés?? Si, por supuesto!! Pero se hizo así…todos estamos de acuerdo en ese orden.y no nos queda otra alternativa que acomodarnos a la convencion…

Esto que acabamos de ver se denomina COORDENADAS CARTESIANAS EN EL PLANO X-Y (el concepto es extrapolable al espacio en 3 dimensiones, con la variables z agregada..pero eso no lo cubriremos en este curso).

COORDENADAS POLARES

También se puede representar cada punto del espacio siguiendo otra convención, que consiste en repsresenta cada punto como un par ordenado de módulo y angulo (o argumento),..es decir, podría entenderse, como ; en un ángulo de 30 grados, camine 3 cuadras (esto en la práctica es poco aplicable, por que hay casas en el medio, por lo general..pero es el sistema mas utilizado, por ejemplo en alta mar, por barcos y submarinos)

Antes de adentrarnos en los procedimientos para convertir de un sistema al otro, me gustaria dedicarle a un buen rato a las unidades de medida de ángulos, primero, y luego a las nunca bien ponderadas, funciones trigonométricas.

Sistemas de ángulos

Todos estamos familiarizados con el sexagesimal, que divide la circunferencia en 360 grados..(y cada grado en 60 minutos, y cada minuto en 60 segundos).

Por otro lado, hemos escuchado hablar de que ‘360 es 2 pi’..

ok..veamos que significa eso, con mas grado de detalle….

Sabemos que el número pi, es aproximadamente 3.14159263….. o sea…mas de 3, pero menos de 4…apenitas mas de 3, no??

Y lo expreso así, para que nos acordemos, que pi..no es mas que un número..pobrecito…y no uno muy grande, ni siquiera!! (por que hablamos de pi..y al alumno suele obnubilársele el cerebro..jeje).

ok..entonces..si pi es 3,14…., 2pi deben ser algo asi como 6.28….y la cola, no??

Entonces…el sistema en radianes…si damos una vuelta entera, decimos que hemos recorido 6,28 radianes….(y la cola).

Para familiarizarnos con este sistema de medida de ángulos, se propone el siguiente ejercicio : completar la tabla de ángulos para toda la circunferencia (recordar que tenemos 4 cuadrantes de 90 grados cada uno…

Nos interesarrá familiriazarnos con un conjunto de ángulos en particular..y ellos son..30, 45, 60 en el primer cuadrante..y los mismos ángulos en los demas cuadrantes (90, 135……180,225……315,330…) .

También tenemos que aprender a expresar un ángulo, medido en sentido inverso…por ejemplo…el ángulo 330 es lo mismo que un ángulo de -30 (se medirían los ángulos en sentido horario)

Algunos ángulos son de particular importancia..por ejemplo, 45 grados…que expresado en radianes sería 1/4 pi…(se deja al alumno la demostración)..por lo que es conveniente, saber expresar algunos ángulos como múltiplos o o unidades de pi…en el caso anterior, 45 grados es un cuarto de pi (1/4 pi..o pi/4..como más les guste).

En este sentido, es conveniente saber a cuanto equivalen 30 grados..y luego a partir de esa unidad, saber expresar otros ángulos en radianes y múltiplos de pi..por ejemplo, para 60, 120, 135…(o sea, los que mencionamos anteriormente).

EJERCICIO

Completar la tabla de ángulos

angulo sexagecimalen negativoangulo en radianesfracciones de pi
000 
30 
450,7853981630,251/4
60 
90 
120 
135 
150 
180 
210 
225 
240 
270 
300 
315 
330-30 
360