Banco de problemas

1. Mientras observas el tráfico, ves un automóvil que trena repentinamente y es golpeado por detrás por otro vehículo. Reflexiona y explica cómo se transfiere la energía del automóvil en movimiento al otro durante esta colisión. Pues se transfiere a trave de la fuerza del impacto que de el coche que es golpeado por atras

2. En casa, observas cómo el agua hierve en una tetera. Describe cómo ocurre la transferencia de energía del fuego a la tetera y luego al agua. ¿Qué evidencia de causalidad puedes identificar en este fenómeno? La transferencia del fuego a la tetera se produce a travez de la radiacion termica que produce el calor.

3. Utilizas un termómetro para medir la temperatura de una habitación, dado que no podrías tomar la medida de las partículas que se encuentran en ella de forma individual. ¿Por qué en ocasiones es necesario tomar medidas indirectas de las cosas como en este caso? Para saber la temperatura en que se encuentra cierta habitacion

4. Estás usando una aplicación para seguir el consumo eléctrico en tu hogar. Describe cómo puedes utilizar este modelo para entender las entradas y salidas de energía en los distintos aparatos eléctricos de tu casa.
Lo podria utilizar para medir los aparatos que utulizan mas energia y asi controlar su uso de cierto aparato

5. Durante un juego de ping-pong, observas cómo la pelota se mueve entre los jugadores. Explica cómo se manifiesta la conservación de energía en este sistema dinámico y cómo se puede rastrear la transformación de energía a través de los movimientos de la pelota. Durante el movimiento de la pelota, parte de la energía cinética se va transformando en energía térmica debido a la fricción con el aire y la superficie por la que se desplaza

6. Estudias cómo una olla a presión cocina alimentos eficientemente. ¿Cómo funciona este sistema en términos de transferencia de energía?
La energia de transfiere a travez de la fuente, como el calor o asi.

7. Lanzas una pelota de baloncesto al aire. Describe cómo se transforma la energía cinética en energía potencial y viceversa durante el movimiento de la pelota. A medida que la pelota sube, la energía cinética se transforma en energía potencial gravitatoria. Cuando la pelota comienza a descender, la energía potencial gravitatoria se convierte nuevamente en energía cinética, ya que la aceleración de la gravedad actúa a favor de su movimiento descendente

 8. Mientras usas tu computadora portátil, notas que se calienta. Describe cómo se transforma la energía eléctrica en otras formas de energía en la computadora, enfocándote en la luz de la pantalla y el calor que se transfiere desde el procesador.
En una computadora, la energía eléctrica se transforma en luz en la pantalla a través de una serie de procesos. En primer lugar, la corriente eléctrica llega al circuito de la pantalla, donde se transforma en corriente alterna de alta frecuencia. Esta corriente alterna se aplica a un conjunto de píxeles compuestos por cristales líquidos, que responden a los cambios en el campo eléctrico generando luz.

9. Tomas una taza de café caliente y la observas enfriarse. Describe cómo se disipa la energía térmica del café en el ambiente y explica cómo se parece a otros fenómenos de tu vida cotidiana.
La energía térmica del café se disipa en el ambiente a través de varios procesos. Primero, parte de la energía se transfiere al aire circundante a través de la convección, es decir, el aire caliente que está en contacto con la taza se eleva y es reemplazado por aire más frío, creando así una corriente de aire que ayuda a disipar el calor. Además, otra parte de la energía se transfiere al ambiente a través de la radiación térmica, donde las moléculas del café emiten radiación infrarroja que se disipa en el espacio circundante.

10. Al encender una estufa de gas para cocinar, reflexiona sobre cómo se intercambia energía entre el combustible, la hornilla y el recipiente de cocción de los alimentos. Considera la transformación de energía química del gas en energía térmica y su importancia en el diseño de aparatos como estufas, hornos y calentadores de agua.
Al encender una estufa de gas, se produce una reacción de combustión en la que el gas se combina con el oxígeno presente en el aire para formar dióxido de carbono y agua, liberando energía en forma de calor. Esta energía térmica se transfiere a la hornilla de la estufa, la cual está diseñada para distribuir de manera uniforme el calor generado y permitir un adecuado contacto con el recipiente de cocción de los alimentos.

  11. Una caja debe ser subida por una rampa inclinada para colocarla en un camión de carga. La rampa tiene una longitud de 5 metros y forma un ángulo de 35 grados con el suelo. Un trabajador empuja la caja cuesta arriba aplicando una fuerza constante de 150 N paralela a la rampa. ¿Cuánto trabajo realiza el trabajador en esta situación?

Para calcular el trabajo realizado por el trabajador, primero debemos descomponer la fuerza aplicada en sus componentes paralela y perpendicular a la rampa.

La fuerza paralela a la rampa es:

Fparalela = F * cos(θ)

Donde F = 150 N y θ = 35°

Fparalela = 150 N * cos(35°)

Fparalela = 122.48 N

La fuerza perpendicular a la rampa es:

Fperpendicular = F * sin(θ)

Fperpendicular = 150 N * sin(35°)

Fperpendicular = 85.94 N

La fuerza paralela a la rampa es la que realiza trabajo al mover la caja cuesta arriba. Por lo tanto, el trabajo realizado por el trabajador es el producto del componente de la fuerza paralela y la distancia recorrida:

Trabajo = Fparalela * d

Donde d = 5 metros

Trabajo = 122.48 N * 5 m

Trabajo = 612.4 J

Por lo tanto, el trabajo realizado por el trabajador al subir la caja por la rampa es de 612.4 Julios.

  12. Un cliente empuja un carrito de supermercado con una fuerza de 50 N para llevarlo desde el estacionamiento hasta la entrada de la tienda, que está a 20 metros de distancia. Si el ángulo entre la fuerza aplicada y el suelo es de 30°, ¿cuánto trabajo realiza el cliente al mover el carrito?

El trabajo realizado por el cliente al mover el carrito se puede calcular utilizando la siguiente fórmula:

W = F * d * cos(θ)

Donde:

W = trabajo realizado

F = fuerza aplicada (50 N)

d = distancia recorrida (20 m)

θ = ángulo entre la fuerza aplicada y el suelo (30°)

Sustituyendo los valores dados en la fórmula, obtenemos:

W = 50 N * 20 m * cos(30°)

W = 1000 Nm * cos(30°)

W = 1000 Nm * 0.866

W = 866 J

Por lo tanto, el cliente realiza un trabajo de 866 Julios al mover el carrito de supermercado desde el estacionamiento hasta la entrada de la tienda.