Aporte Dos

TRABAJO COLABORATIVO UNO

FISICA GENERAL

APORTE DOS

Por

ADRIANA ESTEFANIA CABRERA -1087417381

TUTOR

GILMA PAOLA ANDRADE TRUJILLO

Grupo

100413_171

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

ESCUELA CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERA

AGOSTO DE 2015

INTRODUCCION

FISICA GENERAL

ESCUELA CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD

1

http://campus04.unad.edu.co/campus04_20152/user/view.php?id=174000&course=9

De acuerdo a la metodología y pensum académico establecido por la universidad a distancia, el aporte individual y grupal producto del conocimiento adquirido en el estudio de la Unidad 1, el grupo colaborativo 1 de la asignatura Física General ha planteado, desarrollado y demostrado algunos ejercicios componentes de la temática contenida de la unidad 1, a saber:

Tema 1: Fisca y Mediciones

Tema 2: Movimiento en una Dimensión

Tema 3: Vectores

Tema 4: Movimiento en dos Dimensiones

Tema 5: Leyes del movimiento

Los cuales fueron trabajadas por cada miembro del grupo de acuerdo a la rúbrica propuesta por el director del curso, teniendo como resultado trabajo en equipo e interacción de la temática estudiada en este periodo.

OBJETIVOS

FISICA GENERAL



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• Cumplir con el procedimiento y/o metodología para la evaluación del conocimiento adquirido

• Plantear el problema, desarrollar y presentar individualmente y en equipo dando la posibilidad de compartir el conocimiento y a la vez recibir retroalimentación de los demás compañeros

• Enriquecer el conocimiento, resolviendo inquietudes a aplicando no solo durante esta etapa de estudio sino entiendo aún más el porqué de los fenómenos que a diario están en contacto con los sentidos.

• interactuar con los compañeros de forma dinámica para que cada uno participe en el desarrollo de los ejercicios.

Solución de ejercicios

Tema 1: Física y medición (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008).

Ejercicio # 5

FISICA GENERAL



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Encuentre el orden de magnitud del número de pelotas de tenis de mesa que entrarían en una habitación de su casa (sin estrujarse). En su solución, establezca las cantidades que midió o estimó y los valores que tomó para ellas.

Para desarrollar este punto se debe conocer el volumen de la habitación y el volumen de las pelotas de tenis, para calcular el número de pelotas que caben en la habitación.

Que es Volumen: Es una magnitud escalar 2 definida como la extensión en tres dimensiones de una región del espacio. Es una magnitud derivada de la longitud, ya que se halla multiplicando la longitud, el ancho y la altura; desde un punto de vista físico, los cuerpos materiales ocupan un volumen por el hecho de ser extensos.

a) Volumen de la Habitación:

Volumen de cubo= largo*ancho*alto= m3

Largo = 3m

Ancho= 3.5m

Alto= 2.3m

V= 3*3.5*2.3= 24.15 m3

Volumen de la habitación es de 24.15 m3

b) Volumen de las Pelota Tenis:

DIAMETRO 68,58mm

Volumen de una esfera: v=(4/3)* π* r3

FISICA GENERAL



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π=3,141621

r=radio de la pelota

Diámetro pelota es 68,58 mm

Radio de pelota es dividir el diámetro en dos para saber radio, para calcular el volumen de la pelota.

34.29 mm = 0,03429m

V= (4/3)* π* (0,03429) ^3

V =0,000168885 m3

Volumen de la pelota de tenis: 0,000168885 m3

Con toda esta ya se puede calcular el número de pelotas que caben en la habitación.

c) Numero Pelotas= Volumen de la Habitación/Volumen Pelotas La unidad de medida del volumen se da en M3.

N.P= 24.15 m3 /0,000168885 m3 =142996,7137 m3

Calculamos el valor relativo: 142996,7137 m3 = 100000 m3

Convertimos el valor relativo a notación científica para calcular el orden de la magnitud.

100000 m3 = 1*10^5

Por lo anterior podemos concluir por el orden de magnitud calculado en la habitación pueden caber unas cien mil pelotas de tenis.

Tema 2: Movimiento en una dimensión (Problemas tomados del libro de(Serway & Jewett Jr., 2008).

Ejercicio #7

Un carro es empujado a lo largo de una pista horizontal recta.

a) En cierta sección de su movimiento, su velocidad original es Vxi = +3 m/s y

experimenta un cambio en velocidad de ∆vx = +4 m/s.

¿En esta sección de su movimiento aumenta su velocidad o frena?

¿Su aceleración es positiva o negativa?

b) En otra parte de su movimiento, vxi = -3 m/s y ∆vx = +4 m/s.

FISICA GENERAL – PROBLEMA No.1 TECNOLOGIA E INGENIERIA A CIENCIAS BASICAS

UNAD-SIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELUNIVER

FISICA GENERAL



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¿Experimenta aumento o disminución neta en rapidez?


c) en un tercer segmento de su movimiento, vxi = +3 m/s y ∆vx = -4 m/s.

¿Tiene una ganancia o pérdida neta en rapidez?


d) En un cuarto intervalo de tiempo, vxi = -3 m/s y ∆vx = -4 m/s.

¿El carro gana o pierde rapidez?

¿Su aceleración es positiva o negativa?, Justifique cada una de las respuestas.

Solución

a) En cierta sección de su movimiento, su velocidad original es Vxi = +3 m/s y experimenta un cambio en velocidad de ∆vx = +4 m/s.

¿En esta sección de su movimiento aumenta su velocidad o frena?


Su velocidad inicial es Vxi = +3 m/s y cambia a ∆vx = +4 m/s, se despeja Vf con la

ecuación original ∆v = Vf-Vi así: Vf=Vi+∆v

Su aceleración es diferente de cero y positiva y la velocidad aumenta

durante el trayecto analizado manteniendo el sentido de la dirección.

b) En otra parte de su movimiento, vxi = -3 m/s y ∆vx = +4 m/s.

¿Experimenta aumento o disminución neta en rapidez?


En este movimiento hay disminución neta de la rapidez, ya que vi= 3 y vf= 1

(magnitud escalar).

∆v = Vf-Vi

Vf=Vi+∆v

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FISICA GENERAL



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Su aceleración es positiva porque V mantiene su sentido y

dirección

original.

c) En un tercer segmento de su movimiento, vxi = +3 m/s y ∆vx = -4 m/s. ¿Tiene una ganancia o pérdida neta en rapidez? ¿Su aceleración es positiva o negativa? En este tercer segmento tenemos vxi = +3 m/s y ∆vx = -4 m/s. ∆v = Vf-Vi

Vf=Vi+∆v

Hay una pérdida neta de rapidez ya que la velocidad pasa de vi = 3 a vf =1.

(Magnitud escalar) Al cambiar el sentido de la dirección de la Vf, su

aceleración es negativa.

d) En un cuarto intervalo de tiempo, vxi = -3 m/s y ∆vx = -4 m/s. ¿El carro gana o pierde rapidez?

En este cuarto intervalo vxi = -3 m/s y ∆vx = -4 m/s, así:

∆v = Vf-Vi

Vf=Vi+∆v

El carro gana rapidez ya que incrementando la velocidad en 4 (magnitud

escalar).

Su aceleración es negativa ya que el sentido de la velocidad es negativa

(derecha a izquierda) rápido porque el sentido va al contrario a su sentido

original, su aceleración es negativa porque va en dirección contraria.

SUBTEMA 3: VECTORES (PROBLEMAS TOMADOS DEL LIBRO DE(SERWAY & JEWETT JR., 2008)

EJERCICIO #14

Un avión vuela desde el campo base al lago A, a 280 km de distancia en la dirección 20.0° al noreste. Después de soltar suministros vuela al lago B, que está a 190 km a 30.0° al noroeste del lago

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A. Determine gráficamente la distancia y dirección desde el lago B al campo base.

SOLUCION

Las formas que vamos a utilizar para la solución del problema:

Ax = AcosƟ

Bx = BcosƟ

Rx= Ax+ Bx

Ay = AsenƟ

By = BsenƟ

Ry= Ay+ By

Rt = √(Rx + Ry )

Ax = AcosƟ Ay = AsenƟ Ax = 280 km (cos20°) Ay = 280 km (sen20°)

Ax = 263.11 km Ay = 95.76 km

Bx = BsenƟ By = BcosƟ Bx = 190 km (sen30°) By = 190 km (cos30°)Bx = 95 km By = 164.54 km

Rx = Ax + Bx Ry = Ay + ByRx = 263.11 km + 95 km Ry = 95.76 km + 164.54 kmRx = 358.11 km Ry = 260.3 km

Rt = √ ((Rx)2 + (Ry)2)Rt = √ ((358.11)2 + (260.3)2) Rt = √ (128.242 + 67.756)Rt = √195998Rt = 442.71 km

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Tema 4: Movimiento en dos dimensiones (Problemas tomados del libro de(Serway & Jewett Jr., 2008))

EJERCICIO # 18

En un bar local, un cliente desliza sobre la barra un tarro de cerveza vacío para que lo vuelvan a llenar. El cantinero está momentáneamente distraído y no ve el tarro, que se desliza de la barra y golpea el suelo a 1.40 m de la base de la barra. Si la altura de la barra es de 0.860 m

a) ¿con qué velocidad el tarro dejó la barra? b) ¿Cuál fue la dirección de la velocidad del tarro justo antes de golpear el suelo?

SOLUSION

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Descomponemos el movimiento en 2 componentes una horizontal (eje x) y otra

vertical (eje y). Por las condiciones del problema, la velocidad v con que se lanzó

el tarro tiene solo componente horizontal.

x = v *ty = (1/2)*g *t ²

Como sabemos que la altura de la barra coincide con el movimiento vertical,

tenemos 0.86 m = (1/2)*g *t ²,

Luego despejamos t y extraemos la raíz

.t = √ (0.86 m *2 /g) = √ (0.86 m *2 / 9,8 m/s²)

t = 0.4189 s. Reemplazando en x1.4 m = v * 0.4189 s,

Despejando v = 1.4 m / 0.4189 s = 3.34 m/s

El tarro dejó la barra a una velocidad de 3.34 m/s

Vy= 0V y=0,86 0 VX1X= 1,40 m VyV

Tema 5: Leyes del movimiento (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008)

EJERCICIO # 27

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Un bloque de masa m = 2.00 kg se libera desde el reposo en h = 0.500 m sobre la superficie de una mesa, en lo alto de un plano inclinado de = 30.0°, como se muestra en la figura 4. El plano sin fricción está fijo sobre una mesa de altura H = 2.00 m.

1. Determine la aceleración del bloque mientras se desliza por el plano.

2. ¿Cuál es la velocidad del bloque cuando deja el plano?

3. ¿A qué distancia de la mesa el bloque golpeará el suelo?

4. ¿Qué intervalo de tiempo transcurre entre la liberación del bloque y su

golpe en el suelo?

5. ¿La masa del bloque afecta alguno de los cálculos anteriores?

Planteamiento para resolver el problema

m = 2.00 kg h = 0.500 m θ = 30º H = 2 m g = 9.8 m/

Formulas

Σ FX = m a

PX = m a

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1

PX = P sen 30 º

PX = m g sen

30 sen 30 = h/D

D= h/ sen 30

(VF = (V0) + 2 * a * X

2 a x = (VF)

V= v+ sen 30 + a t pero v = 0 v' =

a t t =v'/a

X = v$ *

t

VX = VF cos 30

No la masa no afecta ninguno de los cálculos

a) Determine la aceleración del bloque mientras se desliza por el plano.

= m a [$ = m a [$ = P sen 30 º [$ = m g

sen 30 [$ =

m a mg sen 30

= ma g sen 30

= a a = 9.8 *

0.5 a =4.9

m/\]^_

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b) ¿Cuál es la velocidad del bloque cuando deja el plano?

sen 30 = h/D D = h/sen30 0.5/0.5 = 1 metro

+ 2 * a * X

= 3.13 m/s

= - 3,13 m/seg) negativa hacia abajo

sen 30

+ = 3.13 sen 30

+ = - 1.565 m/seg.

c) ¿A qué distancia de la mesa el bloque golpeará el suelo? x = v$ * t

t es el tiempo que demora el cuerpo en el aire, = 0.4988 seg

cos 30

$ = 3.13 * 0.866

$ = 2.71 m/s

x = $ * t x = 2.71

* 0.4988 x =

1.351 metros

d) ¿Qué intervalo de tiempo transcurre entre la liberación del bloque y su golpe en el suelo?

Tiempo total = tiempo en el plano inclinado + tiempo en el tiro parabólico

+ a t pero v = 0 v' = a t

) (=)'(

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1

t = = 0.638 seg

t = 0.638 seg.

Y= 2m (+ = - 1.565 m/seg.)

- Y = - + t - i∗j por (-1)

Y = - + t + i∗j 2 = 1.565 t + S.Q∗jh 2 = 1.565 t + 4.9 4.9

+ 1.565 t – 2 = 0 a

= 4.9 b = 1.565 c = - 2

t = 0,4988 seg.

Tiempo total = 0.638 seg. + 0.4988 seg.

Tiempo total = 1.137 seg.

e) ¿La masa del bloque afecta alguno de los cálculos anteriores?

La masa no afecta ninguno de los cálculos anteriores.

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