FÍSICA MECÁNICA

EVALUACION DISTANCIA 1-2015

ESTUDIANTE:

HOLMAN ISIDRO GONZALEZ ORTEGON

CÓDIGO: 2174720

DOCENTE:

LUIS APONTE

UNIVERSIDAD SANTO TOMÁS

VICERRECTORIA DE UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA

INGENIERIA INFORMATICA

CENTRO DE ATENCIÓN UNIVERSITARIO CHIQUINQUIRÁ, OCTUBRE 03 DE

2015

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TabladecontenidoINTRODUCCION...............................................................................................................................3

OBJETIVOS......................................................................................................................................4OBJETIVOGENERAL..................................................................................................................................4OBJETIVOSESPECÍFICOS............................................................................................................................4

DESARROLLO...................................................................................................................................5ACTIVIDAD1...........................................................................................................................................5ACTIVIDAD2...........................................................................................................................................6ACTIVIDAD3...........................................................................................................................................8ACTIVIDAD4...........................................................................................................................................9ACTIVIDAD5.........................................................................................................................................10

CONCLUSIONES.............................................................................................................................14

BIBLIOGRAFÍA...............................................................................................................................15

3

INTRODUCCION

La cinemática se ocupa de la descripción del movimiento sin tener en cuenta sus causas. La

velocidad (la tasa de variación de la posición) se define como la razón entre el espacio

recorrido (desde la posición x1 hasta la posición x2) y el tiempo transcurrido.

4

OBJETIVOS

Objetivo General

• Comprender y asimilar las temáticas trabajas en las tutorías presenciales de:

caída libre, movimiento parabólico, vectores, leyes de Newton, movimiento

circular uniforme, potencia y trabajo.

Objetivos Específicos

• Mostrar dominio en el tema mediante el desarrollo de los problemas

planteados en el taller.

• .

5

DESARROLLO

Actividad 1. 1. Para los vectores A= (-5i - 2j + 6K)m B= (4i + 6j - 3K)m y C= (-2i + 4J - 8K)m, halle:

a) Magnitud y dirección de A+C-B

!−5$ −2&

'(−4 −6&

+−2$ 4&

6-3-8-

(−11$ −4& 1-)3

4(−11)5 + (−4)5 + (1)5

4121 + 16 + 1

Magnitud 4

1383

b) A.B

−5 −2 6 ∙ 4 6 −3

= −20 − 12 − 18

= −5035

c) BXC, y determine el ángulo que forma cada componente del vector resultante con el eje

correspondiente.

$ & -4 6 −3−2 4 −8

= + 6×−8 − 4×−3 $

− 4×−8 − (2×−3) &

+ 4×4 − (−2×−6) -

= −48 + 12 $ − −32 − 6 & + (16 + 12)-

= −36$ + 48& + 28-

6

Actividad 2. La altura de un helicóptero sobre el suelo está dada por h=2t3, donde h está en metros y t en segundos. Después de 2s, el helicóptero suelta una pequeña bolsa de correo de 3,5kg de masa, ¿Con qué velocidad toca el suelo?

ℎ = 2<=

ℎ = 2(2)=

ℎ = 163

>?& = 3.5-A

BC = 0

BD5 = BC5 + 2A×ℎ

BD = 2A×ℎ

BD = 29.83F5 163

BD =19.63F5 163

BD = 313.6035/F5

BD = 17.703/F

a) ¿Cuánto tiempo después de ser soltada llega la bolsa al suelo?

< =BD − BCA

< =17.703/F

9.8

< = 1.80F

b) ¿Qué altura alcanza sobre el suelo?

BD = 03/F

BC = 17.703/F

ℎ = BC< −12A<

5

ℎ = (17.703/F)(1.80F) −12 (9.83/F

5)(1.80F)5

ℎ = (31.863/F5) − (4.93/F5)(3.24F5)

Bajada 1

Subida

Bajada 1

7

ℎ = (31.863/F5) − (15.873/F5)

ℎ = 15.993

c) ¿Qué velocidad tiene al tocar nuevamente el suelo?

BD5 = BC5 + 2A×ℎ2

BD = 2A×ℎ2

BD = 29.83F5 15.993

BD =19.63F5 15.993

BD = 313.4035/F5

BD = 17.703/F

d) ¿Cuál es el valor de su energía mecánica un segundo antes de tocar el suelo?

I3 = IJ + IK

I3 =123B

5 + 3 ⋅ A ⋅ ℎ

I3 = 0 + 3 ⋅ A ⋅ ℎ

I3 = 3,5-A ⋅ 9,83/2 ⋅ 163

I3 = 548,8N

e) Realice las gráficas de Xvs t, V vs t y a vs t, para el movimiento

Bajada 2

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Actividad 3. Una joven lanza un globo lleno de agua a 40º sobre la horizontal con una velocidad de 12m/s. La componente horizontal del globo va dirigida a un auto que avanza hacia la joven a 9m/s

(constante). Para que el globo golpee al auto a la misma altura que tenía al ser lanzado, ¿A

qué distancia máxima de la joven debe estar el auto en el instante del lanzamiento?

O> = 123/F

P = 40° OR = 93/F

A = 9.83/F5

<B = 5SC sin(W)X

(1

<B =2×12ms sin(40)

9.83/F5

ZB = 1,57F

[3R\ = SC] sin(5W)X

(2

[3R\ =

12ms

2sin(2×40)

9.83/F5

[3R\ = 14,473

[ = OR×< (3

[ = 93/F×1,57F

[ = 14,13

[< = [^ + [5 (4

[< = 14,13 + 14,13

[< = 28,26

9

Actividad 4.

La fresa de un dentista tiene un radio de 0.3 cm de diámetro y gira a razón de 450rpm.

_ = 0,3J3

` = 450_K3

a) ¿Qué rapidez tangencial y qué aceleración centrípeta experimenta la fresa?

Z =?

O< = 5bcd= 2e_ ∙ < (1

O< = ` ∙ f (2

O< = 450_K3 ∙ 0,0033

O< = 1,353/3$g×13$g60FhA

O< = 0,0223/F

RJ = S]

c (3

RJ =(0,0223/F)5

0,0033

RJ = 0,163/F5

b) si para penetrar a pieza dental debe tener una rapidez tangencial de 0.45 m/s ¿a

cuántas rpm debe girar?

O< = ` ∙ f (4

` = Sic

(5

` =0,453/F0,0033

` = 150_KF

` = 150_KF×60FhA13$g

` = 9000_K3

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Actividad 5.

Dos cuerpos están conectados a una cuerda lisa que pasa por una polea sin fricción, como

muestra la figura, si el coeficiente de rozamiento entre la masa 2 y el plano es de 0,15 y parte

del reposo, después de 2s, determine:

a. Tensión en la cuerda y aceleración del sistema. b. Para la masa 2: ¿Cuánta energía cede al medio a través de la fricción? ¿Qué trabajo

realizan el peso y la fuerza normal? ¿Cuál es la variación de su energía cinética?

31 = 2-A

35 = 7,5-A

j = 0,15

< = 2FhA

A = 9,83/F5

Z − k^ = 3^R (1

k5l − Z − m_ = 35R (2

n − k5o = 0 (3

kl = ` ∙ phg(50) (4

ko = ` ∙ q>F(50) (5

` = 3 ∙ A (6

5 = 7,5 ∙ 9,8

5 = 73,5n

k5l = k5 ∙ phg(50) (7

k5l = 73,5 ∙ phg(50)

k5l = 56,30

11

^ = 2 ∙ 9,8

^ = 19,6n

n = 0 + k5o

n = k5 ∙ q>F(50)

n = 73,5 ∙ q>F(50)

n = 47,24n

m_ = j ∙ n

m_ = 0,15 ∙ 47,24

m_ = 7,08n

Z − k^ = 3^R

Z = 3^R+k^ (8

Z = 2R + 19,6

k5l − Z − m_ = 35R

56,30 − Z − 7,08 = 7,5R

56,30 − 7,08 − Z = 7,5R

49,22 − Z = 7,5R

−Z = 7,5R − 49.22

Z = −7,5R + 49.22 (9

2R + 19,6 = −7,5R + 49,22

2R + 7,5R = 49,22 − 19,6

9,5R = 29,62

R = 29,629,5

R = 3,113/F5

Z = 2R + A (10

Z = 2 3,11 + 19,6

Z = 25,82n

\ = ^5R<5 (11

\ =123,11 ∙ (2)5

\ = 1,55 ∙ 4

\ = 6,23

12

rstC = k5 ∙ \ (12

rstC = 73,5 ∙ 6,2

rstC = 455,7N

uCcvwx = n ∙ \

uCcvwx = 47,24 ∙ 6,2

uCcvwx = 292,88N

B = R< (13

B = 3,11 2

B = 6,223/F

Iy =1235B5

Iy =127,5 6,22 5

Iy = 145,08

Actividad 6.

Dos obreros de 58kg y 65kg de masa, con un caneco de pintura de 18000g, se suben

a pintar el frente de un edificio, en un andamio colgante móvil que funciona mediante

un motor, si ascienden con una velocidad constante de 1,44km/h durante 0,5minutos.

3^ = 58-A

35 = 65-A

3= = 18-A

3i = 3^ +35 +3=

3i = 131-A

OJ = 1,44z3ℎ ×

100031z3

OJ = 14003ℎ ×

1ℎ3600F

OJ = 0,43/F

13

< = 0,53$g

< = 0,53$g×60F13$g

< = 30F

ℎ = B×<

ℎ = 0,43/F×30F

ℎ = 123

a) ¿Qué energía potencial tiene el sistema obreros – pintura al cabo de 0,5min?

IK = 3. A. ℎ

IK = 131zA×9.83/F×123

IK = 15405.6N

b) ¿Qué potencia mínima debe tener el motor para subir a los obreros con la

pintura si el andamio pesa 30kg y no hay fuerza de fricción?

{ =`< =

m ∙ \< =

` ∙ ℎ<

` = 131-A + 30-A

` = 161-A

{ =161-A×123

30F

{ = 64,4`R<$>

14

CONCLUSIONES

• Este trabajo me sirvió para reforzar y adquirir nuevos conocimientos en

vectores, cinematica y dinamica, para así mismo ponerlos en práctica en la

realización de este taller.

15

BIBLIOGRAFÍA

zill, D. G. (2011). Cálculo de una variable. Mexico: Mc Graw Hill.