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INTRODUCCION

La realizacin de este trabajo permite profundizar los temas contenidos en la unidad 2;

ad!uirir las "abilidades re!ueridas para la obtencin de resultados solicitados en cuantoal ni#el acad$mico !ue solicita la uni#ersidad de i%ual manera esto nos auda a entenderfenmenos f&sicos de la #ida cotidiana'

(l desarrollo de cada uno de los ejercicios propuestos se traduce a la aclaracin de dudas conceptos para la puesta en pr)ctica adecuada de cada uno de los procedimientosnecesarios en los c)lculos f&sicos'

Con este trabajo estamos cumpliendo con un objeti#o de f&sica %eneral !ue escomprender temas como la ener%&a de un cuerpo sus diferentes #ariables'

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Energa de un sistema

*' Considere un cuarto de bode%a rectan%ular+ de ,'-- m de lar%o por .'-- m de anc"o'Los #$rtices se rotulancomo se muestra en la /%ura' Un trabajador empuja por el piso una caja de mercanc&ape!ue0a pero pesada 1*-'- %3' (l coe/ciente de rozamiento cin$tico entre la caja elsuelo #ale -'2,-' Determine el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento !ue act4asobre la caja para cada una de las si%uientes traectorias 1cada 5ec"a indica el se%mentorectil&neo !ue conecta los puntos marcados en sus e6tremos371a3 8 99: C 1b3 8 99: D 99: C1c3 8 99: D 99: 99: C 1d3 (6pli!ue por !u$ los anteriores resultados demuestran !ue lafuerza de rozamientono es conser#ati#a

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W=a

b

F(x ) dx

> dado !ue7

F=m a

La sumatoria de fuerzas en >7

+ Fy=0

+ Fy=Nm g

0=Nmg

N=mg

De ac) se conclue !ue N=mg el cual es necesario para analizar la fuerza de friccin

puesto !ue esta se de/ne comoFr=N

La sumatoria de fuerzas en ?7

+ Fx=FtrabajadorFr

+ Fx=FtrabajadorN

ma=FtrabajadorN

Dado !ueFr=N + =0.280 + g=9.81m /s

2

m=10kg 7

Fr=0.280 (10kg )(9.8m /s2)

Fr=27.468N

Fr 27.5N

1a3 8 99: C

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Wac=A

C

F(x ) dx

Wac=0

10

Fr dx

Wac=Fr0

10

dx

Wac=Frx|100Wac=27.5(100)

Wac 275 J

1b3 8 99: D 99: C

WT=Wad+Wdc

WT=A

D

F(x ) dx+D

C

F(x ) dx

WT=0

6

Frdx+0

8

Fr dx

WT=Fr0

6

dx+Fr0

8

dx

WT=Frx|60+Frx|80WT=27.5 (60)+27.5 (80 )

WT375J

1c3 8 99: D 99: 99: C

WT=Wad+Wdb+Wbc

WT=A

D

F(x ) dx+D

B

F(x ) dx+D

B

F(x )dx

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WT=0

6

Frdx+0

10

Fr dx+0

6

Fr dx

WT=Fr0

6

dx+Fr0

8

dx+Fr0

5

dx

WT=Frx|60+Frx|80+Frx|60WT=27.5 (60)+27.5 (80 )+27.5 (60 )

WT550J

2' Un resorte "elicoidal se coloca #ertical con su e6tremo inferior apoado sobre el piso'

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d%

dy=0mg+ky=0y=0

y=mg

k

G' Una bola de ca0n de 2-'- % se dispara desde un ca0n ubicado en terreno llano+ conrapidez inicial de *'-- H *-G mAs a un )n%ulo de G'-J con la "orizontal 1despreciar eltama0o del ca0n3 1a3 8plicando la teor&a cinem)tica del tiro parablico+ determine larapidez de la bola en el punto de altura m)6ima de la traectoria parablica !uedescribe'1b3 8plicando la conser#acin de la ener%&a mec)nica+ determine el #alor de la alturam)6ima !ue alcanza la bola sobre el terreno'1c3 8plicando de nue#o la conser#acin de la ener%&a mec)nica+ determine la rapidez con!ue la bola re%resa al ni#el del terreno'

Datos7Kasa B 2-l%elocidad B *'--M*-GmAs8n%ulo B G'-J

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' Una barra li%era r&%ida mide '- cm de lar%o'

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(1=0,300 kg (2=0,400 kg (3=0,200 kg

r 1=(2 ,3m)r 2=(1,4 )r 3=(3 ,6 m)

rcm= m$r$

m$

0.300 kg(2,3 )m+0.400 kg(1 ,4) m+0.200 kg (3,6) m

0.300+0.400+0.200

( 0.40.9 , 0.50.9 )m

( 49 ,59 )m

.' Una part&cula de masa m se mue#e con cantidad de mo#imiento de ma%nitud p' a3

Demuestre !ue la ener%&a cin$tica de la part&cula est) dada por += "

2

2m ' b3 (6prese

la ma%nitud de la cantidad de mo#imiento de la part&cula en t$rminos de su ener%&acin$tica masa'Datos7

+=#n#rg$ac$n#t$ca

=mo!$m$#ntos d# la "art$c%la(m ! )

+= "2

2m

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&=2k

m

"=m ! (mo!$m$#ntos d#la "art$c%la )

"=m2k

m

"=m2km=

2k m2

m

"=-2+m

' Una bola esf$rica de aluminio+ de *'2. % de masa+ contiene una ca#idad esf$rica#ac&a !ue es conc$ntrica con la bola' La bola apenas 5ota en el a%ua' Calcule a3 el radioe6terior de la bola b3 el radio de la ca#idad'

D=m

&l%#go&=

m

d=

1,26kg

2700 kgm3=4,67104 m3

D B mA; lue%o B mAD B *+2. %A2-- %AmQG B +. ' *-Q193 mQG

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ol#iendo al #olumen neto +. ' *-Q193 mQG B AG'pi'1ReQG 9 RiQG3+ podemos "allar elradio interior'

Resuel#o directamente7 Ri B -+-P m B P+ cm

,' (l resorte del indicador de presin mostrado en la /%ura tiene una constante de

elasticidad de * --- N A m+ el pistn tiene un di)metro de 2+-- cm' 8 medida !ue elmedidor se baja en el a%ua+ el cambio en la profundidad "ace !ue el pistn se mue#a enpor -'P-- cm Eu$ tanto descendi el pistn

Datos

"B6B -+P-cmB*---NAmdB2+-cm

A= r2

A=(0,01m )2

B G+**. 6 106

=BA8 B B=M8 1*3; BM6123; 1*3123 =M8B M6 1G3; =B VM%M"13

13 en 1G3 B VM%M"M8 B M6

B "kx

gA B

(1000+gm/s2 /m )(5x103 )

(1000+g/m3 )

(

9,8m

s2

)(3,1416x 104 m2 )

WB10005x103 m2/m

3,079m3/m3 B "B

5m

3,079 B *+.2G@m

@' 8 tra#$s de una man%uera contra incendios de .'GP cm de di)metro circula a%ua a una

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relacin de -'-*2- mGAs' La man%uera termina en una bo!uilla de 2'2- cm de di)metrointerior' ECu)l es la rapidez con la !ue el a%ua sale de la bo!uilla

2=!a31=0,0120m3

s

A1

&1=A

2&

2

&2=

A1

&1

A2

A2=

0,012m3

s

0,0003801 m2=31,57

ms

A2=

.4

(0,022 )2=0.000380 l m2

A1=

.4

(0,0635 )2=0,00316l m2

!1= 0,0120

m3

s0,00316m2

=3,797ms

*-' Como parte de un sistema de lubricacin para ma!uinaria pesada+ un aceite condensidad de ,P- %AmX se bombea a tra#$s de un tubo cil&ndrico de ,'- cm de di)metro arazn de @'P litros por se%undo'a3 Calcule la rapidez del aceite la tasa de 5ujo de masa'b3

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1=A2

&2

d!

dt=a! A

1&

A=

4(0,08 )2=0,00502m2

1000

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CONCLUSIONES

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ILIOYR8I8

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Uni#ersitaria+ 12-*G3+ Corpus (ditorial Retrie#ed from"ttp7AAbiblioteca#irtual'unad'edu'co72-.,AlibAunadspAreader'actiondocIDB*-,2-@, uec"e+

rederic ['+ Wec"t+ (u%ene; &sica Yeneral; (ditorial KcYraF9Will (spa0a 12--3+Retrie#ed from "ttp7AAbiblioteca#irtual'unad'edu'co72-.,AlibAunadspAreader'actiondocIDB*-P*P2- ]en%el+ >unus

8'+ oles+ Kic"ael 8' Kec)nica de 5uidos; undamentos aplicaciones 1.^ e'd3' (ditorialKcYraF9Will (spa0a 12--@3 Retrie#ed from"ttp7AAbiblioteca#irtual'unad'edu'co72-.,AlibAunadspAreader'actiondocIDB*-P*P--Lpez+ [os$ K'

Werrada+ Ki%uel 8' arrero+ 8ntonio' Kec)nica de 5uidos7 problemas resueltos' (ditorialKcYraF9Will (spa0a 12--P3 Retrie#ed from"ttp7AAbiblioteca#irtual'unad'edu'co72-.,AlibAunadspAreader'actiondocID=10498612