9

FISICA GENERAL

RESUMEN UNIDAD 2

Presentado por:FRANCISCO LUIS ACOSTA HERNANDEZCdigo: 85477661Grupo: 100413_445

Tutor:Martha Isabel Campos

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIACOLOMBIA2015

TRABAJO Y ENERGIATema 1: Energa de un sistemaProblema escogido: 2. Una fuerza= (62) acta en una partcula que experimenta un desplazamiento =(3+) Hallar a) el trabajo invertido por la fuerza en la partcula y b) el ngulo entre .Resumen identificando los principales conceptos y formulas necesarias para resolver el problema o ejercicio:

Producto escalar de dos vectores:

El producto escalar de dos vectores cualesquiera es una cantidad escalar igual al producto de las magnitudes de los dos vectores y el coseno del ngulo entre ellos:1) Como es el caso con cualquier multiplicacin, no necesitan tener las mismas unidades.Al comparar esta definicin con la ecuacin , esta ecuacin se expresa como un producto escalar:2) En otras palabras es una notacin abreviada de Antes de continuar con el anlisis del trabajo, se investiga algunas propiedades del producto punto la figura 1 muestra dos vectores y el ngulo entre ellos, que se aplica en la definicin del producto punto. En la figura 1, B es la proyeccin de sobre debido a eso, la ecuacin 1 significa que es el producto de la magnitud de y la proyeccin de de sobre Figura 1:

Tema 2: Conservacin de la energaProblema escogido:8. Una caja de 40.0 kg, inicialmente en reposo, se empuja 5.00 m a lo largo de un suelo horizontal rugoso, con una fuerza constante horizontal aplicada de 130 N. El coeficiente de friccin entre la caja y el suelo es 0.300. Encuentre: a) el trabajo invertido por la fuerza aplicada, b) el aumento en energa interna en el sistema caja suelo como resultado de la friccin, c) el trabajo invertido por la fuerza normal, d) el trabajo invertido por la fuerza gravitacional, e) el cambio en energa cintica de la caja y f) la rapidez final de la caja.Resumen identificando los principales conceptos y formulas necesarias para resolver el problema o ejercicio:

Conservacin de energaEl principio de conservacin de la energa indica que no se crea ni se destruye: solo se transforma de unas formas a otras en estas transformaciones, la energa total permanece constante. Este fenmeno se conoce con el nombre de Principio de conservacin de la energa mecnica.

Debemos determinar primero a cuanto equivale la fuerza normal y est dado por:

con esta ecuacin determinaramos la fuerza normal que sera igual al producto de la masa por la gravedad. a) Entonces el trabajo invertido por la fuerza aplicada est dado por la siguiente frmula:

donde la fuerza aplicada por el desplazamiento por el coseno del ngulo nos da como resultado el trabajo invertido.b) El aumento de la energa interna la podemos demostrar con la siguiente frmula: , donde la friccin por el desplazamiento da como resultado el aumento de la energa.c) El trabajo invertido por la fuerza normal, puede resolver mediante la siguiente frmula: el trabajo de la fuerza normal es igual a la normal por el desplazamiento por el coseno del ngulo en este caso 90d) El trabajo invertido por la fuerza gravitacional masa por gravedad por el desplazamiento por el coseno del ngulo que en este caso es de -90.e) El cambio en energa cintica de la caja podemos describirla por la frmula f) Finalmente la rapidez final de la caja la podemos determinar por la siguiente frmula:

Tema 3: Cantidad de movimiento lineal y colisionesProblema escogido12. Una bala de 10.0 g se dispara en un bloque de madera fijo (m = 5.00 kg). La bala se incrusta en el bloque. La rapidez dela combinacin bala ms madera inmediatamente despus de la colisin es 0.600 m/s. Cul fue la rapidez original dela bala?

Resumen identificando los principales conceptos y formulas necesarias para resolver el problema o ejercicio:

Para resolver este ejercicio se debe tener la concepcin de Cantidad de Movimiento Lineal y colisiones, para lo cual se define como momento lineal o cantidad de movimiento de un objeto de masa que se mueve con velocidad como el producto de su masa por su velocidad.

Desglosando en trminos de sus componentes

Para este caso el choque es de tipo "perfectamente inelstico" (o "totalmente inelstico") cuando disipa toda la energa cintica disponible, es decir, cuando el coeficiente de restitucin vale cero. En tal caso, los cuerpos permanecen unidos tras el choque, movindose solidariamente (con la misma velocidad).La energa cintica disponible corresponde a la que poseen los cuerpos respecto al sistema de referencia de su centro de masas. Antes de la colisin, la mayor parte de esta energa corresponde al objeto de menor masa. Tras la colisin, los objetos permanecen en reposo respecto al centro de masas del sistema de partculas. La disminucin de energa se corresponde con un aumento en otra(s) forma(s) de energa, de tal forma que el primer principio de la termodinmica se cumple en todo caso. Una colisin inelstica es aquella en la que la energa cintica total del sistema NO es la misma Antes y despus de la colisin aun cuando se conserve la cantidad de movimiento del sistema. Dando claridad al tema se puede decir que para las Colisiones perfectamente inelsticas: Considere dos partculas de masas que se mueven con velocidades iniciales y a lo largo de la misma lnea recta Las dos partculas chocan de frente, quedan unidas y luego se mueven con alguna velocidad comn despus de la colisin. Ya que la cantidad de movimiento de un sistema aislado se conserva en cualquier colisin, se puede decir que la cantidad de movimiento total antes de la colisin es igual a la cantidad de movimiento total del sistema compuesto despus de la colisin: Al resolver para la velocidad final se obtiene Se puede considerar tambin que en el momento que las dos partculas chocan de frente, se quedan pegadas y luego se mueven con velocidad final VF despus de la colisin. Debido a que la cantidad de movimiento de un sistema aislado se conserva en cualquier colisin, podemos decir que la cantidad total de movimiento antes de la Colisin es igual a la cantidad total de movimiento del sistema combinado despus de la colisin. El momento total del sistema antes del lanzamiento es cero. El momento total del sistema despus del lanzamiento es cero

Tema 4: Breve estudio de la presin17. a) Calcule la presin absoluta a una profundidad ocenica de 1000 m. Suponga que la densidad del agua de mar es 1024 kg/m3 y el aire arriba ejerce una presin de 101.3 kPa. b) A esta profundidad, qu fuerza debe ejercer el marco alrededor de una ventanilla submarina circular, que tiene 30.0 cm de dimetro, para contrarrestar la fuerza que ejerce el agua?

Resumen identificando los principales conceptos y formulas necesarias para resolver el problema o ejercicio:

La presin en un fluido en reposo vara con la profundidad h en el fluido de acuerdo con la expresin donde es la presin en y p es la densidad del fluido que se supone uniforme. La ley de Pascal afirma que, cuando se aplica presin a un fluido encerrado, la presin se transmite sin disminucin a cualquier punto en el fluido y a todos los puntos en las paredes del contenedor. Por lo tanto nuestro problema lo podemos resolver con esta frmula.La presin manomtrica es la diferencia de presin entre el exterior el agua y el aire, el interior del submarino, que suponemos que est en 1.00 atmsfera. Para eso podemos aplicar la siguiente formula:

La resultante de fuerza que debe ejercer el marco alrededor de una ventanilla se puede determinar por

Tema 5: Dinmica de fluidos24. A travs de una manguera contra incendios de 6.35 cm de dimetro circula agua a una relacin de 0.012 0 m3/s. La manguera termina en una boquilla de 2.20 cm de dimetro interior. Cul es la rapidez con la que el agua sale de la boquilla?Resumen identificando los principales conceptos y formulas necesarias para resolver el problema o ejercicio:

La relacin de flujo (flujo volumtrico) a travs de una tubera que vara en el rea de seccin transversal es constante; esto es equivalente a afirmar que el producto del rea transversal A y la rapidez v en cualquier punto es una constante. Este resultado se expresa en la ecuacin de continuidad para fluidos: constante, entonces la velocidad de flujo de caudal Q=A*v

ReferenciasSerway, R. A., & Jewett Jr., J. W. (2008). Fsica para ciencias e ingenieras Vol. 1