actividad 4 - Sandy Tapia

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PROBLEMA 1. Claudia trabaja en una fábrica de carritos de supermercado, como criterio de calidad de la fábrica se establece que un carrito con mercancía que tenga una masa de 30 kg no debe superar los 30 N de fuerza de empuje para comenzar a moverse, ni los 20 N para mantenerse en movimiento. La fábrica requiere ampliar las especificaciones de su producto. Calcula:
a) Los valores máximos de los coeficientes de fricción estática y cinética que puede tener un carrito para cumplir con las especificaciones.
Como el movimiento se da únicamente en el plano horizontal, podemos calcular fácilmente el valor de la normal aplicando la segunda ley de Newton de las fuerzas en el eje vertical. 
Las especificaciones del carrito dicen que la fuerza estática y dinámica son y , además 
b) La energía por cada metro de desplazamiento que se debe utilizar para mantener en movimiento el carrito. 
Tenemos que
Además 
c) ¿Cuál es la velocidad que tendría un carrito al momento de soltarse si se detiene a los 8 metros?
Retomamos la igualdad 
d) ¿Cuál es el valor de la aceleración que experimentará al soltarse?
Aplicando la segunda ley de Newton 
e) ¿A dónde va a parar la energía cinética del carrito al detenerse?
Al dejar de aplicar la fuerza al carrito, la única fuerza que afecta el movimiento es la de fricción, la cual se opone al movimiento, es decir frena o desacelera el carrito, por lo cual, la energía cinética que llevaba justo antes de soltarlo se va perdiendo por la fricción que existe entre las llantas del carro y el suelo. 
PROBLEMA 2. Se tiene un tinaco de 1100 litros a una altura de 10m sobre la cisterna. Si se tiene una bomba de 745 watts. Usa el valor aproximado de la densidad del agua de 1kg por cada litro. Calcula:
a) ¿Cuánto tiempo tardará en llenarse el tinaco si no se consideran las pérdidas de energía por fricción?
Por un lado, sabemos que
Además 
	Así que 
b) ¿A qué velocidad debería salir el agua si se tiene una tubería cuya salida está a 2m por debajo del tinaco y no se toma en cuenta las pérdidas de energía por fricción? 
Como no hay pérdida de energía por fricción, la energía se conserva, por lo cual
c) ¿Cuál fue la energía que se perdió por fricción si la velocidad de salida real es de 5m/s y salen únicamente 5 litros de agua? 
Como se pierde energía, tenemos que la igualdad anterior se modifica como