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Carrera de Biotecnología
INFORME DE REUNION DEL GRUPO DE
INVESTIGACIÓN Y DE ESTUDIO
FÍSICA APLICADA
N° 01
FACULTAD DE INGENIERIA EN CIENCIAS AGROPECUARIAS Y
AMBIENTALES
ASUNTO: INVESTIGACIÓN SOBRE EL TEOREMA DE LAMY, MOMENTO DE FUERZA, TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA
INFORMACIÓN BÁSICA
Objetivo
de la
Reunión
analizar de manera integral los conceptos fundamentales
de la física relacionados con la interacción de fuerzas, el
equilibrio y la capacidad de realizar trabajo en sistemas
físicos.
Fecha CICLO
ACADÉMICO
Abril 2023 – Agosto
2023
Lugar FICAYA
Hora Inicio
Hora Fin
Tipo de Reunión: Exposición Informativa Seguimiento Toma de decisiones
ASISTENCIA
Nombre del Estudiante Cargo
Dependencia
Organización
FIRMA DE ASISTENCIA
CACUANGO NAYELY Dirigente del grupo
CHUNEZ JOSEPH
FLORES DIDIER
MAYA GHIANELLA
REA JAVIER
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x
x
x
Carrera de Biotecnología
AGENDA
Puntos a Tratar
Abordado y
Completado
SI NO
Coordinación del Grupo de Estudiantes
El inicio de la reunión se realizó con la exposición del trabajo realizado durante la
semana. Se evidencia el avance de deberes y estudio para la prueba parcial gracias a la colaboración
del grupo de estudiantes.
X
Coordinación de trabajo cooperativo y de estudio
Socialización y Exposición de la Información
X
Planeación de la próxima(s) reunión(es) y su temática
Se acordó continuar con el estudio y se estableció responsabilidades a los estudiantes del grupo. X
Resultados alcanzados de las reuniones del grupo de estudio:
X
Observaciones - +:
Compromisos
Preparar la próxima reunión con la lectura previa y análisis del trabajo anterior
Definir los documentos necesarios o procedimientos de cada estudiante para continuar con
el proceso estudio para la prueba parcial.
x
Elaborado por:
CACUANGO NAYELI
CHUNEZ JOSEPH
FLORES DIDIER
MAYA GHIANELLA
REA JAVIER
Carrera de Biotecnología
Fórmula:
Donde el seno de cada ángulo es el opuesto a la fuerza
En el caso del gráfico anterior:
T1= 𝑠𝑒𝑛
T2= 𝑠𝑒𝑛
W= 𝑠𝑒𝑛
Hay que recordar que en cualquier ejercicio propuesto siempre nos darán una fuerza con la cual
comenzar, independientemente de si es una tensión o el peso.
Ejercicios de aplicación
Ejercicio 1
Si el sistema mostrado se encuentra en equilibrio, determinar el valor de "w", si sabemos que Q =
348 N.
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Ejercicio 2
En el siguiente diagrama, se puede observar un sistema de cuerdas fijadas a las pareades para
colgar una bola de acero de 100 kg. Determinar la tensión de cada cuerda, teniendo en cuenta que
el sistema permanece estático.
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Ejercicio 4
Un hombre jala con una fuerza de 100lb como se muestra en la figura para subir un bulto. ¿Cuál
es el valor de la fuerza vertical hacia arriba que ejerce la polea? ¿cuál es la tensión de la cuerda
que tiende a mover el bulto?
Carrera de Biotecnología
R= el valor de la fuerza vertical es de 909,09N y la tensión que se ejerce es de 787,28N
MOMENTO DE FUERZA
El momento de fuerza es una magnitud física que expresa el efecto de giro alrededor de un
eje, producido por una fuerza que actúa sobre un objeto. Esta cantidad, también es conocida como
torque/torca, y junto con el cálculo de la fuerza resultante, es uno de los parámetros fundamentales
para el análisis estático en el diseño de estructuras en ingeniería.
El momento de fuerza es necesario para poder analizar las condiciones que se deben
cumplir para producir el equilibrio de un cuerpo rígido. Para estudiar los movimientos de rotación
de los cuerpos rígidos, es necesario introducir un nuevo concepto: momento de fuerza que une
fuerza, dirección y distancia con respecto al eje de rotación.
Sea un cuerpo que puede girar solamente alrededor de un eje fijo 0 perpendicular al plano,
el momento de fuerza o TORQUE es el producto de la fuerza (F) y la distancia (d) perpendicular
Carrera de Biotecnología
d = es la distancia perpendicular desde la línea de acción de la fuerza hasta el objeto.
Nota: Cuando hay varias fuerzas actuando sobre un cuerpo, los momentos con respecto a un punto
se pueden sumar siempre que se especifique una dirección positiva (horaria o antihoraria) y se
considere para cada momento.
EJERCICIOS APLICATIVOS: MOMENTO DE FUERZA
Problema 1. Se coloca una tuerca con una llave como se muestra en la figura. Si el brazo "d" es
igual a 25 cm y se le aplica una fuerza de 50 N, calcule el torque de apriete recomendado para la
tuerca.
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Problema 2. Determine el valor del momento de la fuerza oblicua F = 100 N respecto del punto
O
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Problema 4. El diagrama de abajo muestra un conjunto de fuerzas que actúan sobre una barra.
Calcular la suma de los momentos respecto al punto P
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TRABAJO
El Trabajo es una de las formas de transmisión de energía entre los cuerpos. Para realizar un
trabajo es preciso ejercer una fuerza sobre un cuerpo y que éste se desplace.
El trabajo, W, de una fuerza aplicada a un cuerpo es igual al producto de la componente de la
fuerza en la dirección del movimiento, Fd, por el desplazamiento, d, del cuerpo.
El trabajo, W, se mide en julios (J). La fuerza se mide en newtons (N) y el desplazamiento en
metros (m). Matemáticamente, el trabajo (W) se calcula multiplicando la magnitud de la
fuerza (F) por la distancia (d) a lo largo de la cual se aplica la fuerza:
W = F * D * COS(Θ)
Donde:
Fuerza (F) es la magnitud de la fuerza aplicada al objeto.
Distancia (d ) es la magnitud de la distancia a lo largo de la cual se aplica la fuerza. θ es el
ángulo entre la dirección de la fuerza y la dirección del desplazamiento.
Donde θ es el ángulo entre la dirección de la fuerza y la dirección del desplazamiento. Si la
fuerza y el desplazamiento son paralelos, el ángulo θ es cero y el cos(θ) es igual a 1, lo que
significa que todo el trabajo realizado por la fuerza se convierte en energía cinética del objeto.
El trabajo de la fuerza sobre ese cuerpo será equivalente a la energía necesaria para
desplazarlo.
Por consiguiente, se dice que una cierta masa tiene energía cuando esa masa tiene la capacidad
de producir un trabajo; además, con esta afirmación se deduce que no hay trabajo sin energía.
Por ello, se dice que el carbón, la gasolina, la electricidad, los átomos son fuentes de energía,
pues pueden producir algún trabajo o convertirse en otro tipo de energía; para entender esto
se tiene en cuenta el principio universal de la energía según el cual la energía no se crea ni se
destruye, solamente se transforma.
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adelante. Al aplicar una fuerza sobre la pelota a lo largo de esta distancia, la mano está realizando
un trabajo sobre la pelota, y la pelota gana energía cinética. Esto es lo que le da velocidad.
Las relaciones matemáticas entre el trabajo total y la energía total se describen mediante el teorema
trabajo-energía y la conservación de la energía. Las máquinas simples pueden cambiar la cantidad
de fuerza necesaria para mover un objeto, pero la fuerza debe aplicarse a través de una distancia
mayor; no cambian la cantidad de trabajo realizado.
FUERZA REALIZADO POR UNA CONSTANTE
Supongamos que tenemos un sistema constituido por una única partícula La partícula recorre un
desplazamiento ∆r cuando sobre ella actúa una fuerza constante (F) ejercida por el entorno, y que
forma un ángulo con 0 con ∆r.
F × D × Coseno(θ).
El trabajo, realizado por una agente que ejerce
una fuerza constante sobre un sistema, es el
producto de la componente de la fuerza a lo
largo de la dirección de desplazamiento del
punto de aplicación de la fuerza, por el
módulo del desplazamiento
DATO: No necesitamos los valores de la velocidad o
de la aceleración.
El trabajo es una magnitud escalar
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El trabajo de la fuerza de rozamiento
La fuerza de rozamiento es una fuerza que se opone siempre al movimiento. Surge al tratar de
desplazar un objeto que se encuentra apoyado sobre otro. Por tanto, siempre formará un ángulo de
180º con el desplazamiento.
W = F cos 180º ∆x = - F∆x
El trabajo de la fuerza de rozamiento siempre es negativo. Por eso el rozamiento hace que el cuerpo
"gaste" energía cuando se desplaza.
EL TRABAJO REALIZADO POR UNA FUERZA
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Problema 2 : Un cajón es jalado 10m por una superficie horizontal por una cuerda que forma un
ángulo como se muestra en la figura. Si la fuerza F ejercida ´por la cuerda es de 120N.
Determinar el trabajo realizado.
Problema 3: Cual es el trabajo realizado por el peso sobre el cuerpo cuando se desplaza de A
hacia B.
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Problema 4
Un bloque de 12 Kg se lanza en D y llega hasta E sobre el plano inclinado liso. Hallar el trabajo
que realizo la fuerza de gravedad.
ENERGÍA CINÉTICA Y POTENCIAL
La energía cinética es la energía asociada con el movimiento y la energía potencial es la energía
asociada con la posición en un sistema. Energía, en general, es la capacidad para realizar un
trabajo.
Tanto la energía cinética como la potencial representan los dos tipos fundamentales de energía
existente. Cualquier otra energía es una diferente versión de energía cinética o potencial o una
combinación de ambas. Por ejemplo, la energía mecánica es la combinación de energía cinética y
potencial.
ENERGÍA CINÉTICA: DEFINICIÓN
La energía cinética, en su definición más breve, es la energía que posee un cuerpo a causa de su
movimiento. Se trata de la capacidad o trabajo que permite que un objeto pase de estar en reposo,
o quieto, a moverse a una determinada velocidad. Un objeto que esté en reposo tendrá un
coeficiente de energía cinética equivalente a cero. Al ponerse en movimiento y acelerar, este objeto
irá aumentando su energía cinética y, para que deje de moverse y vuelva a su estado inicial, deberá
recibir la misma cantidad de energía que lo ha puesto en movimiento, pero esta vez negativa o
