Nombre de la materiaFísica

Nombre de la LicenciaturaIngeniería Industrial y Administración

Nombre del alumnoMaría de Jesús Mora Gutiérrez

Matrícula000017440

Nombre de la TareaTrabajo y Energía

Unidad 2 Nombre del Profesor Juan Moisés Olmedo Pineda

Fecha18 mayo de 2015

P á g i n a 1 | 3

Introducción: La razón principal para la aplicación de una fuerza es causar un desplazamiento. Siempre que una fuerza actúa a través de una distancia se descubrirá que se realiza trabajo, de tal manera que puede ser medido o predicho. La capacidad para realizar trabajo será definida como energía y el ritmo al cual se lleva a cabo, será definido como potencia. Una comprensión firme de los tres conceptos de trabajo, energía y potencia es esencial.Se puede pensar que la energía es cualquier cosa que pueda ser convertida en trabajo.

Tarea. 21)Un adulto jala con una cuerda un tronco de 10 kg, una distancia de 12 metros (s = 12 m) con rapidez constante sobre una superficie horizontal.¿Qué trabajo realiza en el tronco si el coeficiente de fricción cinética es de 0.20 ( =0.20), y si la cuerda forma un ángulo de 45 grados ( = 45°) con la horizontal?

EFy = 0 Tsen45 + N - 10(9,81) = 0 N = 98,10 - Tsen45 EFx = 0 Tcos45 - 0,20(98,10 - Tsen45) = 0 T(cos45 + sen45) = 19,62 T = 13,87 N W = 13,87(12)cos45 = 117,70 J

2)Un paracaidista, de masa 70 kg, se deja caer de un avión desde una altura de 100 metros sobre la superficie terrestre. Despreciando la resistencia del aire, ¿qué velocidad tendrá esta persona poco antes de caer al suelo?

W=F.g =m.g.hVo=ØVf=¿?∆k=1/2mvf2 -1/2mVo2

∆k=1/2mvf2

W=∆km.g.h=1/2mvf2

Despeje:

Vf2 =mgh/1/2m ⟹ Vf2 =gh/1/2⟹ Vf2=gh/1/1/2⟹ Vf2=2gh/1Vf2=2gh⟹ √ Vf2 = 2√gh ⟹ Vf= 2√g.hVf= 2√2(9.8 m/s2 )(100m)Vf= 2√1960m2 /s2

Vf=44.27m/s

P á g i n a 2 | 3

3)En un bloque de Nylamid con masa M, que cuelga de dos largas cuerdas, se dispara una bala de masa m contra dicho bloque, lo que ocasiona que la bala y el bloque se eleven, por lo que su centro de masa alcanza una distancia vertical que llamaremos h. Supón que antes que el péndulo (combinación bloque-cuerdas) se detenga momentáneamente al final de su arco, la masa del bloque de Nylamid es de 7 kg (M = 7 kg), y la masa de la bala es igual a 10.5 gramos (m = 10.5 g). Con el planteamiento y los datos anteriores, responde:A)¿Cuál es la rapidez de la bala si el bloque se eleva a una altura de 10 cm (h = 10 cm)?

Bloque + bala = Vfh=10cmm1 V1 inicial + m2 V2 inicial = (m1 + m2)Vfinal xWneto=W.g =m.g.h ⟹ Wneto=wg=-(m+M)Vf2 1ra formulam V1 =(m+M)Vf∆k = Ø -1/2 (m+M)Vf2⟹ ∆k= - ½ (m+M) Vf2 2da formulaFormula 1 y 2 ⟹ Wneto=∆k-(m+M)gh=-1/2(m+M)Vf2 3ra formulaVf=m V1/m+M 4ta formulaSustituir 4 en 3-(m+M)gh= -½(m+M) (mV1 /m+M) 2

100cm-1m10cm-xX=0.1m1000g-1kg10.5g-xX=0.0105kgV1 = rapidez inicial =-(m+M)gh/- ½ (m+M)=(mV1/m+M) 2⟹2(m+M)gh/m+M⟹2gh=(mV1/m+M) 2=√2gh=√(mV1/m+M) 2=√2gh= mV1/m+M=(m+M)√2gh-mV1

mV1⟹V1=(m+M)(√2gh)/m = √2gh (m+M/m)V1 =√2(9.8 m/s2)(0.1m) (0.0105 kg+7 kg/0.0105 kg)V1 =√1.96 m2/s2(7.0105 kg/0.105 kg)V1 =√1.96 m2/s2(667.66 kg)V1 =1.4 m/s (667.66 kg)V1 =934.724 m/s

B)¿Qué porción de la energía cinética se pierde en la colisión?

Kfinal = ½(m+M)Vfinal2=½(m+M)(mV1/m+M) 2

= ½ mV12(m/m+M)

Kf/k1=m/m+M⟹0.0101 kg/0.0105 kg + 7 kg ⟹ 0.0105 kg/7.0105 kgKf/k1=0.0014

Conclusiones:Con estos ejercicios con situaciones cotidianas, es mucho mas sencillo comprender los temas abordados en esta unidad, trabajo y energia.

Bibliografia:Trabajo y energía (Tippens, trad. Ramírez, 1992)

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