FISICA GENERALUnidad 2 solución de ejercicios

Yezid Alveiro Vera CarvajalCod 88034776

GRUPO: 100413-161

Tutora:Gilma Paola Andrade

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA “UNAD”INGENIERIA AMBIENTAL

2015

1. TABLA DE CONTENIDO

1. TABLA DE CONTENIDO.

2. Solución de problemas Unidad 2.

2.1. Problema 3 tema: Energía de un sistema.

2.2. Problema 7 tema: Conservación de la energía.

2.3. Problema 12 tema: Cantidad de movimiento lineal y colisiones.

2.4. Problema 16 tema: Breve estudio de la presión.

2.5. Problema 24 tema: Dinámica de fluidos.

3. BIBLIOGRAFIA.

Tema 1: Energía de un sistema

3. Cuando un objeto de 4.00 kg cuelga verticalmente en cierto resorte ligero descrito por la ley de Hooke, el resorte se estira2.50 cm. Si se quita el objeto de 4.00 kg, a) ¿cuánto se estirará el resorte si se le cuelga un objeto de 1.50 kg? b) ¿Cuánto trabajo debe realizar un agente externo para estirar el mismo resorte 4.00 cm desde su posición sin estirar?

A. Resorte descrito por la ley de hooke

F = kx (F= fuerza, K= constante del resorte, x=desplazamiento)

Al quitar el objeto

Cuanto se estira si el cuerpo que se sujeta al resorte es de 1,50 kg?

De la situación 1

F = kx

Ley de Hooke

Masa que está sujeta al resorte es de kg

Su peso es igual mg =˃ 4kg (9.8 m

s2 )

Peso del objeto = 39,2 kg m

s2

El peso es la fuerza que siente el resorte, teniendo el peso despejamos la constante del resorte que es k

F= kx =˃ K=fx

=˃ 39,2

0.025 kg

s2 = 1568 [ kg

s2 ]

Teniendo la constante encontramos el desplazamiento del otro peso.

Peso masa (2) = 9,8 (1,50) = 14,7 [ kgm

s2 ]

B. Ley = F=kx x= fk

X= 14,71508

= 9375x10−3 m

9,375x10−3m = 0,9375 cm (estiramiento del resorte)

Tema 2: Conservación de la energía

7. Una partícula de masa m = 5.00 kg se libera desde el punto (A) yse desliza sobre la pista sin fricción que se muestra en la figuraP8.4. Determine a) la rapidez de la partícula en los puntos (B)y (C) y b) el trabajo neto invertido por la fuerza gravitacional amedida que la partícula se mueve de (A) a (C)

Masa= 5kg

Se desliza sin fricción

Rapidez en el punto B Y C

PUNTO B

EMA=EMB

EKA + EPA= EKB +EPB, EKA=0

M*g*hA = 12

M*VB2 + M*g*hB

Se saca factor común M por se la misma masa y cancelamos las masas

M*(g*hA) = M*(12

VB2 + g*hB), luego multiplicamos por 2

2*(g*hA)= (12

VB2 + g*hB)*2

2*(g*hA) = VB2 + 2*g*hB

VB2=2*g*hA- 2*g*hB

VB=√2∗g∗hA−2∗g∗hB

VB=√2∗(9,8)∗(5)−2∗(9,8)∗(3,20)

VB= 5,9396 √ m∗ms2

, VB= 5,9396 ms

PUNTO C

EMA=EMC

EKA + EPA= EKC +EPC, EKA=0

M*g*hA = 12

M*VC2 + M*g*hC

Se saca factor común M por se la misma masa y cancelamos las masas

M*(g*hA) = M*(12

VC2 + g*hC), luego multiplicamos por 2

2*(g*hA)= (12

VC2 + g*hC)*2

2*(g*hA) = VC2 + 2*g*hC

VB2=2*g*hA- 2*g*hC

VB=√2∗g∗hA−2∗g∗hC

VB=√2∗(9,8)∗(5)−2∗(9,8)∗(2)

VB= 7,6681 √ m∗ms2

, VB= 7,6681 ms

Trabajo neto invertido por la fuerza gravitacional

Distancia recorrida 5 m – 2m = 3m

w=F∗d

w=5 (9,8 ) (3 ) ,( kg∗m

s2∗m)

w=147 N .m

Tema 3: Cantidad de movimiento lineal y colisiones

12. 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 combinación bala más madera inmediatamente después de la colisión es 0.600 m/s. ¿Cuál fue la rapidez original dela bala?

Bala=10 g = 0.01 kg

Bloque de madera fijo = 5 Kg

Velocidades de los objetos combinados = 0,600 ms

Velocidad original de la bala

Como los 2 cuerpos viajan juntos después de la colision tenemos un choque inestatico completo

V1 = v2

La conservación del P

m (bala) Vinicialdelabala = (m+M)

Vinicaildelabala = (m+M )m(bala)

Vinicialdelabala = (0.01+5)(0.600)

0,01 = 300,6

ms

Tema 4: Breve estudio de la presión

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

Masa de la mujer= 50 (kg)

Tacón es circular r= 0,500 cm* 1m

100cm=5∗10−3(m)

Presión ejercida = ¿?

P= FA

,F=Peso de lamujer=9,8 (50 ) ,F=490Kg∗m

s2

Area=circulo=π r2=π (5∗10−3 )2=¿7,8539¿10−5

P=490

7,8539¿10−5 =6238938,616 ( kg∗m

s2∗m2 )= kg

s2∗m❑

P=6238938,616Pascales

Tema 5: Dinámica de fluidos

24. A través de una manguera contra incendios de 6.35 cm de diámetro circula agua a una relación de 0.012 0 m3 /s. La manguera termina en una boquilla de 2.20 cm de diámetro interior.¿Cuál es la rapidez con la que el agua sale de la boquilla?

6,35 cm Q=0.012 m3

s2

Al final la manguera tiene 2,20 cm de diámetro

2,20 cm x 1m

100cm = 0.22 m

Rapidez con la que sale

Área flujo total = 2,20 cm

Q= Vx.Aflujo total

Vx=rapidez = Q

Aflujo total =

0 ,12¶ ¿¿

= 7,8919 [ms

]

Bibliografía