450 Problema 2

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    23-Nov-2015

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  • UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BSICAS, TECNOLOGA E INGENIERA

    INGENIERA INDUSTRIAL FISICA GENERAL

    TRABAJO COLABORATIVO RESUMEN GRUPAL

    PREPARADO POR NGEL ALFONSO OBANDO ULTENGO CODIGO: 1081396531

    INDRY JISSETH SANCHEZ JIMENEZ CODIGO: 1083905093 HECTOR JAVIER URBANO CODIGO: 1081594061

    GRUPO: 100413_450

    TUTOR EDUARDO JOSE MENDOZA SIADO

    MOSQUERA, COLOMBIA 2014

  • OBJETIVOS

    Evaluar e implementar la teora vista durante el desarrollo del curso.

    Abordar los temas de la unidad uno del curso desarrollando problemas propuestos.

    Desarrollar habilidades inter-personales para lograr un desempeo alto en equipo colaborativo.

    Establecer y defender posiciones con evidencias y argumentos slidos

  • RESUMEN GRUPAL

    Cada vez que un estudiante intenta resolver un problema, este hace la lectura de conceptos y pregunta a su tutor para que le oriente donde encontrar la mejor informacin para dar solucin al problema. En este punto cada estudiante escoge solo un problema de la lista que se le entrega al final de la gua, no debe resolverlo, solo debe hacer un resumen de aquellos conceptos que necesita para resolver este problema (conceptos, formulas, etc). En la lista de problemas que se entrega al final de la gua, usted podr verificar que la lista se encuentra dividida en 5 temas, lo ideal es que los temas escogidos no se repitan por estudiante, por ejemplo si el compaero Juan escogi el tema fsica y mediciones, el compaero Carlos debe escoger otro diferente por ejemplo movimiento en una dimensin. (Solo un problema por estudiante) PROBLEMAS UNIDAD DOS:

    3. Cuando un objeto de 4.00 kg cuelga verticalmente en cierto resorte ligero descrito por la ley de Hooke, el resorte se estira 2.50 cm. Si se quita el objeto de 4.00 kg, a) cunto se estirar el resorte si se le cuelga un objeto de 1.50 kg? b) Cunto trabajo debe realizar un agente externo para estirar el mismo resorte 4.00 cm desde su posicin sin estirar?

    SOLUCION: ley de elasticidad de Hooke o ley de Hooke

    1. el alargamiento 2. la longitud original 3. E : cambio de forma que experimenta un material elstico 4. la seccin transversal de la pieza estirada 5. F : fuerza

    La funcin energa potencial Ep correspondiente a la fuerza conservativa F vale

    1. Ep(x)=12kx2+c

    Si solamente una fuerza conservativa F acta sobre una partcula, el trabajo de dicha fuerza es igual a la diferencia entre el valor inicial y final de la energa potencial

    1. ABFdr=EpAEpB 2.Una fuerza = (6 2) acta en una partcula que experimenta un desplazamiento =

    (3+ ) m. Hallar a) el trabajo invertido por la fuerza en la partcula y b) el ngulo entre .

    Podemos hallarlo con esta ecuacin el Angulo y la fuerza:

    W = F.d cos angulo teta

    4. Una partcula de 0.600 kg tiene una rapidez de 2.00 m/s en el punto (A) y energa cintica de

    7.50 J en el punto (B). Cules son a) su energa cintica en (A), b) su rapidez en (B) y c) el trabajo

    neto invertido en la partcula conforme se mueve de (A) a (B)?

    Ecuacin de energa cinetica:

  • Ek=1/2mv2

    Ecuacin de energa cintica para hallar la velocidad final:

    W = mVf2 - mVi2

    6. El lanzador de bola en una mquina de pinball tiene un resorte con una constante de fuerza de 1.20 N/cm (figura P7.57). La superficie sobre la que se mueve la bola est inclinado 10.0 respecto de la horizontal. El resorte inicialmente se comprime 5.00 cm. Encuentre la rapidez de lanzamiento de una bola de 100 g cuando se suelta el mbolo. La friccin y la masa del mbolo son despreciables.

    se puede hallar con :

    Aplicando al 2da ley de Newton, resulta:

    idt

    xdmixk

    idtdv

    mixk

    dtvd

    mixk

    amixk

    2

    2

    =

    =

    =

    =

    r

    r

    Tema 2: Conservacin de la energa

    9. El coeficiente de friccin entre el bloque de 3.00 kg y la superficie en la figura P8.19 es 0.400. El sistema parte del reposo. Cul es la rapidez de la bola de 5.00 kg cuando cae 1.50 m?

    Friccin cintica

    Al igual que con la friccin esttica, la friccin cintica es tambin una relacin entre las dos superficies de los objetos implicados. La fuerza de friccin cintica de los dos objetos que estn en movimiento relativo se define matemticamente como: F (k) = u * N Donde F (k) = fuerza de friccin cintica, u = coeficiente de friccin, y N = fuerza requerida para crear movimiento. El coeficiente de friccin es un valor menor a 1 y es una funcin de las propiedades de la superficie. Las superficies ms rugosas tendran un valor de coeficiente ms bajo, mientras que las superficies lisas o lubricadas tienen valores ms altos.

    La cada libre es un caso particular del movimiento rectilneo uniformemente acelerado, es cuando un cuerpo se le deja caer libremente en la cercana de la superficie del planeta.

  • Un cuerpo que se deja caer en el vaco, se desplaza en lnea recta vertical con una aceleracin constante, la cual se conoce como gravedad (g), lo que produce que el mdulo de la velocidad aumente uniformemente en el transcurso de su cada. (Fernndez, 2009)

    DESARROLLO

    M1= 3kg M2= 5kg

    Roz= 0.400 Dist= 1,50m

    Diagrama de fuerzas cuerpo 1. Diagrama de fuerzas cuerpo 2.

    Para m1= Fx= T-Fr= m1*a Fy: N-W1= 0

    T-Nroz=m*a N=m1*g, N= (3Kg)*(10m/s2) =30N

    Para m2: Fy: T-W2=-m2*a

    T-m2g=-m2a

    COMO TENEMOS DOS INCOGNITAS PROCEDEMOS A ELEMINAR UNA POR EL METODO DE REDUCCION:

    Ecu 1 (T*Nroz=m*a) ecuacin 2 ((-1) T-m2g=-m2a (-1))

    T-Nroz=m1*a

    -T+m2g=-m2a

    Nroz+ m2g= m1*a+ m2a

    Entonces reemplazamos datos

    (30N)*(0.400) + (5kg) *(10m/s2)= 3kg*a+5kg*a

    -12N+50N=8Kg*a

    38N= 8Kg*a

    a= 38N/8kg

  • a= 4.75 m/s2

    Como el movimiento que realiza el cuerpo 2 es una cada libre usamos la siguiente ecuacin:

    a=1/2gt

    4.75 m/s2= (10m/s2) t

    4.75 m/s2=5t

    4.75 m/s2/5=t

    t= 0,95seg

    Ahora reemplazamos en la ecuacin de v= d/t

    v=1,5m/0,95seg

    v= 1,57m/s

    RTA: la velocidad que lleva la esfera es 1,57 m/s

    Tema 4: Breve estudio de la presin Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008)

    16. Una mujer de 50.0 kg se equilibra sobre un par de zapatillas con tacn de aguja. Si el tacn es circular y tiene un radio de 0.500 cm, qu presin ejerce sobre el piso?

    En fsica, el peso es una medida de la fuerza gravitatoria que acta sobre un objeto El peso equivale a la fuerza que ejerce un cuerpo sobre un punto de apoyo, originada por la accin del campo gravitatorio local sobre la masa del cuerpo. Por ser una fuerza, el peso se representa como un vector, definido por su mdulo, direccin y sentido, aplicado en el centro de gravedad del cuerpo y dirigido aproximadamente hacia el centro de la Tierra

    La masa es la cantidad de materia que posee un cuerpo y se mide en Kg en el sistema internacional (S.I) La gravedad es la aceleracin con la que la tierra atrae a los cuerpos. Se mide en m/s^2 La fuerza con la que la tierra atrae a un cuerpo de masa "m" viene dada por la segunda ley de Newton, esto es, F=m*a. Esta fuerza se llama Peso y se mide en Newtons (N) As pues, ya tenemos la relacin entre masa y gravedad

    P = m*g Una fuerza es una cantidad vectorial. Significa que tiene tres componentes: un valor, que viene dado por un nmero y una unidad de medida (25 Newton, por ejemplo). una direccin, que vendra a ser la lnea de accin de la fuerza (direccin vertical, por ejemplo).

  • un sentido, que vendra a ser la orientacin, el hacia dnde se dirige la fuerza (hacia arriba, por ejemplo). Unidades de fuerza El primer paso para poder cuantificar una magnitud fsica es establecer una unidad para medirla. En el Sistema Internacional (SI) de unidades la fuerza se mide en newtons(smbolo: N), en el CGS en dinas (smbolo, dyn) y en el sistema tcnico enkilopondio (smbolo: kp), siendo un kilopondio lo que comnmente se llama un kilogramo, un kilogramo fuerza o simplemente un kilo.

    Un newton es la fuerza que, al ser aplicada a un cuerpo de masa 1 Kilogramo, le comunica una aceleracin de 1 metro por segundo al cuadrado.

    La presin es la magnitud escalar que relaciona la fuerza con la superficie sobre la cual acta, es decir, equivale a la fuerza que acta sobre la superficie. Cuando sobre una superficie plana de rea A se aplica una fuerza normal F de manera uniforme, la presin P viene dada de la siguiente forma:

    Y conceptos de geometra:

    rea del crculo

    Existen numerosas frmulas para calcular el rea de un crculo. Un crculo de radio , tendr un rea:

    ; en funcin del radio (r).

    ; en funcin del dimetro (d), pues

    ; en funcin de la longitud de la circunferencia mxima (C), pues la longitud de dicha circunferencia es:

  • ACTIVIDAD A REALIZAR

    iii. Grupal: Como ya tienen un resumen de los conceptos y formulas necesarias para resolver los 5 problemas que seleccion el grupo, escoger uno de estos problemas (solo un problema) y transformar en una presentacin indicando los pasos de forma detallada a la solucin a dicho problema, puede ser en prezi, power point, video u otro similar. (en la presentacin solo pueden ir los nombres de los estudiantes que participaron en la misma) Esta presentacin se subi a la plataforma

    iv. Grupal: Continuando con la solucin a los problemas, escoger el segundo problema de los 5 que seleccion el grupo, el grupo deber usar su propia inventiva y proponer un problema similar (puede ser un ejercicio con una temtica similar, cambiar valores