Cátedra Cisale - Guía 1.3.8. Trabajo y energía

8. Un levantador de pesas eleva verticalmente una barra de 135 kg desde el piso hasta una altura de 2m.

 

a. Considerando que la velocidad inicial y la final de la barra son nulas, calcule el trabajo que ejerce el hombre sobre la barra. Expréselo en kJ.

W = ΔEm

 

ΔEm  = Emf – Emi = (m g hf + 1/ 2 m vf²) - (m g hi + 1/ 2 m vi²)

 

Donde

W = trabajo de la fuerzas no conservativas = trabajo del hombre sobre la barra

ΔEm = variación de la energía mecánica

Emf = energía mecánica final

Emi = energía mecánica inicial

m = masa = 135 kg

g = aceleración de la gravedad = 9,8 m/s²

hf = altura final = 2 m

vf = velocidad final = 0

hi = altura inicial = 0

vi = velocidad inicial = 0

 

reemplazando

W = m g hf = 135 kg 9,8 m/s² 2 m = 2.646 J = 2,6 kJ

 

b. Sabiendo que tarda 5 minutos en hacer 3 repeticiones, calcule la potencia media que el levantador mantiene en el ejercicio.

Pot = W / Δt

 

Donde

Pot = potencia

W = trabajo = 2.646 J * 3 repeticiones  = 7.938 J

Δt = tiempo transcurrido = 5 min = 5 min 60 seg/min = 300 seg

 

Reemplazando

Pot = 7.938 J / 300 seg = 26,46 W