guia trabajo fisica unidad 2 momento 5

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA:

CURSO: FÍSICA GENERAL CÓDIGO: 100413 TRABAJO COLABORATIVO FASE 2 (MOMENTO 5)

Curso de Física General-Código: 100413 Trabajo Colaborativo Fase 2 (Momento 5) Temáticas Revisadas (Unidad 2): Las leyes de movimiento y sus aplicaciones, Fuerzas de fricción, Trabajo, Energía cinética y el teorema del trabajo y la energía, Potencia. Actividades para el Momento tres: Planeación, diseño y entrega del producto final (trabajo colaborativo Fase 2)

Ingresar al entorno de información inicial y revisar los diferentes foros del entorno. Revisar las referencias bibliográficas requeridas y complementarias de la Unidad 2, que se encuentran en el

entorno de conocimiento Establecer comunicación con sus compañeros del grupo colaborativo e interactuar con ellos con el fin de

establecer roles y estrategias para dar inicio a la actividad colaborativa. Participar en forma individual y colaborativamente en la construcción de la actividad del momento 5 “Trabajo

Colaborativa Fase 2”. Entregar el Producto final en el entorno de evaluación y seguimiento.

Especificaciones de entrega del Trabajo colaborativo Fase 2: Formato:

Tamaño de página: carta

Márgenes: superior, inferior, izquierdo y derecho: 2cm

Interlineado: sencillo

Texto: Calibri 11.

Formato de entrega: Word El informe debe contener:

1. Portada (nombre de la institución, nombre del curso, título del trabajo, nombre del docente, nombre e identificación de los estudiantes, lugar y fecha de elaboración)

2. Introducción 3. Desarrollo de la actividad 4. Conclusiones 5. Referencias (Norma APA versión 3 en español (traducción de la versión 6 en inglés))

Nombre y formato del archivo:

1. El archivo del Producto final debe adjuntarse en el entorno de Evaluación y Seguimiento en la actividad tarea: Entrega del Trabajo colaborativo Fase 2. Este archivo se debe anexar en formato Word por un integrante del equipo en el tema creado para ello por el director de curso.

2. El archivo del Producto final debe tener el siguiente nombre: código del curso_número del grupo_ Trabajo Fase

1. Ejemplo: si el número de su grupo es 234: 100413_234_Trabajo_Fase 2

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Condiciones para la presentación del trabajo colaborativo Fase 1:

Para obtener nota en este tipo de trabajos colaborativos es obligatorio subir un SOLO archivo como definitivo, no basta con hacer solo aportes. Grupo que no suba dicho archivo como trabajo definitivo, en el tema correspondiente para ello, obtiene CERO (0) como nota.

No se aceptan aportes los últimos tres días para el cierre de la actividad, ya que estos, difícilmente se pueden tener en cuenta en la construcción del producto final. Los aportes deben hacerse en el mismo foro, haciendo uso de la herramienta “Ecuaciones” o por medio del código latex (Consultar a su tutor asignado) o por medio del editor de ecuaciones de Word, en un archivo adjunto; no se aceptan aportes escaneados. Todos los aportes deben ser de la autoría de cada uno de los participantes del grupo.

La participación del estudiante debe ser activa, permanente y periódica, durante todo el periodo de la actividad no al final de ella.

Trabajo Colaborativo Fase 2: Si su grupo colaborativo termina en los dígitos 0 o 1 inicie la discusión académica y solución con sus compañeros de grupo, de los siguientes 10 ejercicios en el foro Colaborativo Fase 2: Nota: para todos los problemas que requieran la aceleración de la gravedad, use el valor estándar de 9.81 m/s2.

Las leyes de movimiento y sus aplicaciones.

1. En la máquina de Atwood que se muestra en la figura, 𝑚1 = 3.00 kg y 𝑚2 = 7.00 kg. La polea tiene masa despreciable y gira sin fricción. La cuerda es muy liviana e inextensible, y es larga a ambos costados. El objeto más ligero se libera con un empujón rápido que lo pone en movimiento a 2.40 m/s hacia abajo. ¿Qué distancia descenderá 𝑚1 por debajo del nivel donde fue liberado?

Figura tomada de Física para Ciencias e Ingeniería, 7a edición, Serway/Jewett.

2. La rapidez promedio de una molécula de nitrógeno en el aire es aproximadamente 6.70 × 102 m/s y su masa es

4.68 × 10−26 kg. Si una molécula de nitrógeno tarda 3.00 × 10−13 s en contacto con una pared mientras la golpea, y rebota con la misma rapidez pero moviéndose en la dirección opuesta, (a) ¿Cuál es la aceleración media de la molécula durante este intervalo de tiempo? (b) ¿Qué fuerza media ejerce la molécula sobre la pared?

Fuerzas de fricción. 3. Un disco de hockey sobre un lago se golpea y adquiere una velocidad inicial de 22.0 m/s. Si el disco siempre permanece

sobre el hielo y se desliza 118 m antes de detenerse, determine el coeficiente de fricción cinética entre el disco y el hielo

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4. Dos masas desiguales están unidas por una cuerda ligera que pasa por una polea sin fricción. El bloque de m2, se ubica sobre un plano inclinado, con coeficiente de fricción 𝜇 y ángulo 𝜃. (a) si m1=3.00 Kg, m2 = 10.0Kg y 𝜃=35.0⁰, calcule el valor del coeficiente de fricción para que el sistema tenga una aceleración de 0.828m/s2 y (b) Calcule el valor de la tensión de la cuerda.


Trabajo

5. Una fuerza �⃗⃗� = (𝟑. 𝟎𝟎�̂� + 𝟒. 𝟎𝟎𝒋̂)𝑵 actúa sobre una partícula. El ángulo entre �⃗⃗� y el vector desplazamiento �⃗� es de

𝟑𝟐. 𝟎𝒐, y �⃗⃗� efectúa 96. 0 J de trabajo. Determina el vector y la magnitud del vector �⃗� , teniendo en cuenta que el

ángulo que forma el vector �⃗� con el x+, es mayor que el ángulo que forma el vector �⃗⃗� con el x+. 6. La fuerza que actúa sobre una partícula varía como se muestra en la figura. Encuentre el trabajo invertido por la fuerza

en la partícula conforme se mueve… (a) De 𝑥 = 0.00 𝑚 a 𝑥 = 8.00 m; (b) de 𝑥 = 0.00 𝑚 a 𝑥 = 12.00 m. (c) Existe cierto punto A sobre el eje X tal que el trabajo realizado por esta fuerza en el intervalo [𝑥𝐴 ,12.0 m] vale cero. Encuentre el valor de 𝑥𝐴 .


7. Una bala de 60 g se dispara de un rifle que tiene un cañón de 0.40m de largo. Se considera que el origen se sitúa donde

la bala empieza a moverse. La fuerza en Newton, ejercida sobre la bala por la expansión del gas es

15 ∗ 10𝟑 + 10 ∗ 10𝟐x(𝑚−1) – 24 ∗ 10𝟑𝑥2(𝑚−2) donde x esta en metros. a) Determine el trabajo hecho por el gas sobre la bala cuando esta recorre la longitud del cañón, b) si éste, tiene una longitud de 80 cm ¿Cuánto trabajo se realiza y como se compara este valor con el obtenido en a)?

Energía cinética y el teorema del trabajo y la energía. 8. Un campesino engancha su tractor a un trineo cargado con leña y lo arrastra 23.0 m sobre el suelo horizontal. El peso

total del trineo y la carga es de 1.98*104 N. El tractor ejerce una fuerza constante de 5.6*103 N a 𝟑𝟕. 𝟓𝟎sobre la

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horizontal. Una fuerza de fricción de 2.9*103 N se opone al movimiento del trineo. A) Calcule el trabajo realizado por CADA fuerza que actúa sobre el trineo B) el trabajo total o trabajo neto de todas las fuerzas y C) la velocidad que lleva en el momento que ha recorrido los 23.0 m.

9. Un vagón de 5.00 × 103 kg rueda a lo largo de una vía recta con fricción despreciable. El vagón se lleva al reposo mediante una combinación de dos resortes de espiral, como se ilustra en la figura. Ambos resorte se describen mediante la Ley de Hooke con 𝑘1 = 1.60 × 103 N/m y 𝑘2 = 3.40 × 103 N/m. Después de que el primer resorte se comprime una distancia de 30.0 cm, el segundo resorte actúa junto con el primero para aumentar la fuerza mientras se presenta una compresión adicional como se muestra en la gráfica. El vagón llega al reposo 20.0 cm después de que empieza a obrar también el segundo resorte. Encuentre la rapidez inicial del vagón.


Potencia. 10. Una polea con su respectiva cuerda se usa para levantar una persona que se encuentra en un pozo estrecho y de gran

profundidad, la persona lleva un maletín que produce un rozamiento contra las paredes del pozo, lo cual generan una fuerza de fricción constante de 400N. Masa de la persona: 78Kg; Peso del maletín: 8Kg. ¿Cuánta potencia debe proporcionar el motor de la polea para levantar la persona a una rapidez constante de 1,00 m/s?

Si su grupo colaborativo termina en los dígitos 2 o 3 inicie la discusión académica y solución con sus compañeros de grupo, de los siguientes 10 ejercicios en el foro Colaborativo Fase 2:

Nota: para todos los problemas que requieran la aceleración de la gravedad, use el valor estándar de 9.81 m/s2.


1. Un objeto de masa M se mantiene en lugar mediante una fuerza aplicada 𝐹 y un sistema de poleas como se muestra en la figura. Las poleas no tienen masa ni fricción. (a) Dibuje los diagramas de cuerpo libre para el bloque, la polea pequeña y la polea grande. (b) Encuentre la tensión en cada sección de cuerda, T1, T2, T3, T4 y T5, en términos del peso

𝑀𝑔 del bloque. (c) La magnitud de 𝐹 .

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2. Un saco de cemento de masa 𝑀 cuelga en reposo de tres alambres, como se muestra en la figura. Dos de los alambres

forman ángulos 𝜃1 y 𝜃2 con la horizontal. (a) Demuestre que la tensión en el alambre izquierdo es 𝑇1 = 𝑀𝑔 cos𝜃2

sen(𝜃1+𝜃2)

. (b) Encuentre una fórmula análoga a esta, que permita calcular 𝑇2 .

Figura tomada de Física para Ciencias e Ingeniería, 7a edición, Serway/Jewett. Fuerzas de fricción. 3. Un bloque de 25.0 kg inicialmente está en reposo sobre una superficie horizontal. Se requiere una fuerza horizontal

de 75.0 N para poner al bloque en movimiento, después de lo cual se requiere una fuerza horizontal de 60.0 N para mantener al bloque en movimiento con rapidez constante. Usando esta información, (a) halle el coeficiente de fricción estática. (b) halle el coeficiente de fricción cinética.

4. Tres masas de 5.00 Kg, 3.00 Kg y 2.00 Kg, están conectadas sobre una mesa como lo muestra la figura. La mesa tiene un coeficiente de fricción de deslizamiento de 0.210. Si la masa de la cuerda es despreciable y las poleas no tienen fricción. A) determine la aceleración de cada bloque y sus direcciones. B) Determine las tensiones en las dos cuerdas.

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Trabajo 5. Un bloque de 15Kg es arrastrado sobre una superficie rugosa por una fuerza de 70 N que actúa a 20 grados sobre la

horizontal. El bloque se desplaza 5.0 m y el coeficiente de fricción es de 0.30. Determine el trabajo realizado por a) la fuerza de 70 N, b) la fuerza normal y c) la fuerza de gravedad (peso).

6. La fuerza que actúa sobre una partícula varía como se muestra en la figura. Encuentre el trabajo invertido por la fuerza

en la partícula conforme se mueve… (a) De 𝑥 = 0.00 𝑚 a 𝑥 = 3.00 m; (b) de 𝑥 = 3.00𝑚 a 𝑥 = 10.0 m. (c) De 𝑥 = 0.00 𝑚 a 𝑥 = 17.0 m.

7. La fuerza que actúa en una partícula es Fx = (0.50 x-1.2) N, donde x está en metros. a) Grafique esta fuerza con x desde x = 0.0 m hasta x = 4.0 m. b) A partir de su gráfica, encuentre el trabajo neto realizado por esta fuerza sobre la partícula conforme se traslada de x = 2.0 m a x = 3.5 m.

Energía cinética y el teorema del trabajo y la energía.

8. Una carretera avanza por terreno quebrado. Desde cierto punto A, tiene tres tramos rectos que conducen sucesivamente a los puntos B, C y D. Los tramos son rectilíneos y tienen las siguientes longitudes y ángulos de inclinación respecto a la horizontal: AB-->4.00km subiendo a 15.0°; BC-->3.00km subiendo a 20.0°; CD-->8.00km bajando a 25.0°. Un auto de 1.80 × 103 kg hace el recorrido de A a D. Si se le asigna una energía potencial nula en el punto A, calcule sus energías potenciales gravitatorias en los puntos B, C y D.

9. Una partícula de 0.500 kg tiene una rapidez de 2.50 m/s en el punto (A) y energía cinética de 8.00 J en el punto (B).

¿Cuáles son a) su energía cinética en (A), b) su rapidez en (B) y c) el trabajo neto invertido en la partícula conforme se mueve de(A) a (B)?

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Potencia.

10. Una polea con su respectiva cuerda se usa para levantar una persona que se encuentra en un pozo estrecho y de gran

profundidad, la persona lleva un maletín que genera rozamiento contra las paredes del pozo, lo cual generan una

fuerza de fricción constante de 400N. Masa de la persona: 78Kg; Peso del maletín: 8Kg; Si el motor está diseñado para

ir aumentando su velocidad a una aceleración de 0,5 m/s2 ¿Qué potencia debe entregar el motor en el instante en que

la rapidez del elevador es 1,00 m/s?

Si su grupo colaborativo termina en los dígitos 4 o 5 inicie la discusión académica y solución con sus compañeros de grupo, de los siguientes 10 ejercicios en el foro Colaborativo Fase 2: Nota: para todos los problemas que requieran la aceleración de la gravedad, use el valor estándar de 9.81 m/s2.


1. En el sistema que se muestra en la figura, una fuerza horizontal 𝐹 𝑥 actúa sobre el objeto de 8.00 kg. La superficie horizontal no tiene rozamiento. La polea no tiene masa ni fricción. (a) Trace los diagramas de cuerpo libre para cada uno de los dos bloques. (b) Aplique el método newtoniano para determinar la aceleración 𝑎𝑥 del bloque de 8 kg, en función de 𝐹𝑥. (c) Trace una gráfica cuantitativa de 𝑎𝑥 en función de 𝐹𝑥 (incluyendo valores negativos de 𝐹𝑥 ). ¿Para qué valores de 𝐹𝑥 acelera hacia arriba el objeto de 4.00 kg? ¿Para qué valores de 𝐹𝑥 permanece el sistema en reposo o se mueve con rapidez constante? (d) ¿Para qué valores de 𝐹𝑥 queda distensionada la cuerda? ¿Es válida la gráfica trazada en la parte (c) para esos valores? ¿Por qué?


2. Un tornillo de hierro de 65.0 g de masa cuelga de una cuerda de 45.7 cm de largo. El extremo superior de la cuerda está fijo. Sin tocarlo, un imán atrae el tornillo de modo que este permanece fijo, desplazado horizontalmente 18.0 cm a la derecha desde la línea vertical previa de la cuerda. (a) Dibuje un diagrama de cuerpo libre del tornillo. (b) Encuentre la tensión en la cuerda. (c) Encuentre la fuerza magnética sobre el tornillo.

Fuerzas de fricción. 3. En el sistema que se presenta a continuación, las masas m1 y m2, tienen valores de 3.50 kg y 8.00 kg, respectivamente,

el triángulo presentado es isósceles, de tal manera que ángulo de la base es de 35.0o. Sí la aceleración del sistema es de 1.50m/s2, determine el coeficiente de fricción cinético entre el bloque y la pendiente, suponiendo que su valor, es el mismo en ambas pendientes.

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4. En la figura se muestra un cuerpo en reposo de masa de 10.0 kg que esta sobre una superficie sin fricción (𝑨𝑩̅̅ ̅̅ ) y se le aplica una fuerza F= 25.0 N formando un ángulo (𝜙) de 27.0° con la horizontal. Después de recorrer los 30.0 m, la fuerza deja de ser aplicada y el cuerpo ingresa a una superficie rugosa (𝑩𝑪̅̅ ̅̅ ) cuyo coeficiente de fricción es de 0,300. Calcular: a) El valor de la aceleración del cuerpo en el instante que deja la superficie sin fricción y b) la distancia que alcanza a recorrer en la superficie con fricción hasta que se detiene.

Trabajo 5. Un arquero jala hacia atrás la cuerda de su arco 0.400 m al ejercer una fuerza que aumenta uniformemente de cero

a 230 N. (a) ¿Cuál es la constante de resorte equivalente del arco? (b) ¿Cuánto trabajo realiza el arquero al estirar su arco?

6. Considere un cuarto de bodega rectangular, de 8.00 m de largo por 6.00 m de ancho. Los vértices se rotulan como

se muestra en la figura. Un trabajador empuja por el piso una caja de mercancía pequeña pero pesada (10.0 kg). El coeficiente de rozamiento cinético entre la caja y el suelo vale 0.280. Determine el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento que actúa sobre la caja para cada una de las siguientes trayectorias (cada flecha indica el segmento rectilíneo que conecta los puntos marcados en sus extremos):(a) A --> C (b) A --> D --> C (c) A --> D --> B --> C (d) Explique por qué los anteriores resultados demuestran que la fuerza de rozamiento no es conservativa.

7. La fuerza que actúa sobre una partícula varía como se muestra en la figura. Encuentre el trabajo invertido por la fuerza en la partícula conforme se mueve… (a) De 𝑥 = 0.00 𝑚 a 𝑥 = 4.50 m; (b) de 𝑥 = 0.00 𝑚 a 𝑥 = 15.00 m.

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(c) Existe cierto punto A sobre el eje X tal que el trabajo realizado por esta fuerza en el intervalo [𝑥𝐴 ,15.0 m] vale cero. Encuentre el valor de 𝑥𝐴

Energía cinética y el teorema del trabajo y la energía. 8. Un martillo de acero con masa de 195 kg se levanta 2.80 m sobre el tope de una viga en forma de I vertical, que se

está clavando en el suelo. El martillo se suelta, metiendo la viga- I - otros 6.20 cm en el suelo. Los rieles verticales que guían el martillo ejercen una fuerza de fricción constante de 60.0 N sobre éste. Use el teorema trabajo-energía para determinar a) la rapidez del martillo justo antes de golpear la viga-I y b) la fuerza media que el martillo ejerce sobre la viga-I. Ignore los efectos del aire.

9. Una partícula de 4,0 Kg se mueve a lo largo del eje x bajo la influencia de una fuerza conservativa aislada. Si el trabajo sobre la partícula es de 80.0 J conforme se mueve del punto x=2.0m a x= 5.0m, encuentre a) el cambio en su energía cinética, b) el cambio en su energía potencial y c) su velocidad en x=5.0 m si parte del reposo en x=2.0 m

Potencia.

10. Cierto automóvil de RallyCross es capaz de pasar del 0 km/h a 100 Km/h en 1,992 segundos gracias a su potente motor,

dicho automóvil tiene un peso aproximado de 1335kg incluyendo al piloto, hallar la potencia entregada por el motor

al automóvil durante la aceleración.



1. Un bloque de aluminio de 3.00 kg y un bloque de cobre de 6.00 kg se conectan mediante una cuerda ligera inextensible que pasa sobre una polea sin fricción. Se asientan sobre una superficie de acero como se muestra en la figura, donde 𝜃 = 30.0° . Las superficies están muy bien lubricadas, de modo que el rozamiento es muy pequeño. El sistema se construye y se libera. Determine, (a) La aceleración del sistema. (b) La tensión en la cuerda.


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2. Tres bloques están en contacto mutuo sobre una superficie horizontal sin fricción, como se muestra en la figura. A 𝑚1

se le aplica una fuerza horizontal 𝐹 . Tome 𝑚1 = 3.00 kg, 𝑚2 = 4.00 kg, 𝑚3 = 5.00 kg y 𝐹 = 18.0 N. Encuentre: (a) La aceleración de los bloques. (b) La fuerza resultante sobre cada bloque. (c) Las magnitudes de las fuerzas de contacto entre los bloques.


Fuerzas de fricción. 3. La tabla entre otras dos tablas en la figura pesa 95.5 N. Si el coeficiente de fricción entre las tablas es 0.563, ¿Cuál

debe ser la magnitud de cada una de las fuerzas de compresión (supuestas horizontales) que actúan sobre ambos lados de la tabla central para evitar que se deslice?

Figura tomada de Física para Ciencias e Ingeniería, 7ª edición, Serway/Jewett.

4. Un objeto de 4.50 kg colocado sobre una mesa sin fricción, horizontal está conectado a una cadena que pasa por una

polea y luego se fija a un objeto de 7.00 kg que cuelga. Sí la aceleración del sistema es de 4,41m/s2, determine el valor del coeficiente de fricción entre el bloque la superficie y (b) determine el valor de la tensión de la cuerda.

Trabajo

5. Una gota de lluvia de 𝟑. 𝟑𝟓 × 𝟏𝟎−𝟓 kg de masa cae verticalmente con rapidez constante bajo la influencia de la

gravedad y la resistencia del aire. Modele la gota como partícula. Mientras cae 𝟏. 𝟓𝟎 × 𝟏𝟎𝟐 m, ¿Cuál es el trabajo consumido en la gota, (a) por la fuerza gravitacional? (b) por la resistencia del aire?

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6. Una fuerza �⃗⃗� = (𝟑. 𝟐𝟎�̂� + 𝟑. 𝟖𝟎𝒋̂)𝑵 actúa sobre una partícula. El ángulo entre �⃗⃗� y el vector desplazamiento �⃗� es de

𝟑𝟎. 𝟎𝒐, y �⃗⃗� efectúa 96. 0 J de trabajo. Determina el vector y la magnitud del vector �⃗� , teniendo en cuenta que el

ángulo que forma el vector �⃗� con el x+, es mayor que el ángulo que forma el vector �⃗⃗� con el x+.

7. Una bala de 50 g se dispara de un rifle que tiene un cañón de 0.40m de largo. Se considera que el origen se sitúa donde la bala empieza a moverse. La fuerza en Newton, ejercida sobre la bala por la expansión del gas es 1.5 ∗ 104 + 1.0 ∗ 103x(𝑚−1) – 2.4 ∗ 104𝑥2(𝑚−2) donde x esta en metros. a) Determine el trabajo hecho por el gas sobre la bala cuando esta recorre la longitud del cañón, b) si éste, tiene una longitud de 80 cm ¿Cuánto trabajo se realiza y como se compara este valor con el obtenido en a)?

Energía cinética y el teorema del trabajo y la energía. 8. Un objeto de 3.00 kg tiene una velocidad de 5.00�̂� − 3.00𝑗̂ m/s. (a) ¿Cuál es su energía cinética en ese momento?

(b) ¿Cuál es el trabajo neto invertido en el objeto si su velocidad cambia a 8.00𝑖̂ + 4.00𝑗̂ m/s? 9. Una partícula de 0.450 kg tiene una rapidez de 1.80 m/s en el punto (A) y energía cinética de 8.00 J en el punto (B).

¿Cuáles son a) su energía cinética en (A), b) su rapidez en (B) y c) el trabajo neto invertido en la partícula conforme se mueve de(A) a (B)?

Potencia.

10. Escanee su recibo de energía eléctrica, revise el consumo en (KWh) y el precio de cada KWh, después de esto busque una bombilla en su hogar y revise cuanto es la potencia de la misma. ¿Calcule cuantas horas debería estar encendida su bombilla para generar el mismo costo que pago en su factura de energía eléctrica?



1. Una fuerza 𝐹 aplicada a un objeto de masa 𝑚1 produce una aceleración de 3.00 m/s2. La misma fuerza aplicada a un segundo objeto de masa 𝑚2 produce una aceleración de 1.00 m/s2. (a) ¿Cuál es el valor de la relación 𝑚1/𝑚2 ?

(b) Si 𝑚1 y 𝑚2 se combinan en un solo objeto, ¿cuál es su aceleración bajo la acción de la fuerza 𝐹 ?

2. Dos fuerzas 𝐹 1 y 𝐹 2 actúan sobre un objeto de 5.00 kg. Sus magnitudes son 𝐹1 = 20.0 N y 𝐹2 = 15.0 N. Determine

la magnitud y dirección (respecto a 𝐹 1 ) de la aceleración del objeto en los casos (a) y (b) de la figura.


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Fuerzas de fricción. 3. Un automóvil viaja a 65.0 mi/h en una autopista. a) Si el coeficiente de fricción estática entre camino y llantas en un

día lluvioso es 0.300, ¿cuál es la distancia mínima en la que el automóvil se detendrá? b) ¿Cuál es la distancia de

frenado cuando la superficie está seca y s = 0.800?

4. Dos masas desiguales están unidas por una cuerda ligera que pasa por una polea sin fricción. El bloque de m2, se ubica sobre un plano inclinado, con coeficiente de fricción 𝜇 y ángulo 𝜃. (a) si m1=3.00 Kg, m2 = 10.0Kg y 𝜃=35.0⁰, calcule el valor del coeficiente de fricción para que el sistema tenga una aceleración de 0.828m/s2 y (b) Calcule el valor de la tensión de la cuerda.


Trabajo

5. Una fuerza 𝐹 = (6.00𝑖̂ − 2.00𝑗̂) N actúa sobre una partícula que experimenta un desplazamiento ∆𝑟⃗⃗⃗⃗ en la dirección

del vector unitario 0.800�̂� + 0.600𝑗 ̂. (a) Hallar el ángulo entre 𝐹 y ∆𝑟⃗⃗⃗⃗ . (b) Si el trabajo realizado sobre la partícula por el agente que aplica la fuerza vale 12.0 N, determine la magnitud del desplazamiento.

6. La fuerza que actúa sobre una partícula varía como se muestra en la figura. Encuentre el trabajo invertido por la fuerza en la partícula conforme se mueve… (a) De 𝑥 = 0.00 𝑚 a 𝑥 = 8.00 m; (b) de 𝑥 = 0.00 𝑚 a 𝑥 = 12.00 m. (c) Existe cierto punto A sobre el eje X tal que el trabajo realizado por esta fuerza en el intervalo [𝑥𝐴 ,12.0 m] vale cero. Encuentre el valor de 𝑥𝐴 .


7. La fuerza que actúa en una partícula es Fx = (0.40 x-1.0) N, donde x está en metros. a) Grafique esta fuerza con x desde x = 0.0 m hasta x = 4.00 m. b) A partir de su gráfica, encuentre el trabajo neto realizado por esta fuerza sobre la partícula conforme se traslada de x = 2.00 m a x = 3.50 m.

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Energía cinética y el teorema del trabajo y la energía. 8. Un bloque inicialmente en reposo es jalado hacia la derecha sobre una superficie horizontal sin fricción por una fuerza

horizontal constante de 15.0 N. a) Encuentre la velocidad del bloque después de que se ha movido 3.00m. b) ¿Cuál es la velocidad final del bloque si la superficie es rugosa y el coeficiente de fricción cinético es 0.120 ?

9. Un bloque de masa 1.20 Kg se une a un resorte que tiene una constante de elasticidad de 1.00×10³N/m. El resorte se comprime una distancia de 2.00 cm y el bloque se suelta desde el reposo. a) Calcule la velocidad del bloque conforme pasa por su posición de equilibrio, si la superficie es sin fricción. b) Calcule la velocidad del bloque cuando pasa por la posición de equilibrio si una fuerza constante de 4.00 N retarda su movimiento.

Potencia. 10. Un elevador de 6.50 × 102 kg parte del reposo. Se mueve hacia arriba durante 4.00 s con aceleración constante

hasta que llega a su rapidez de crucero de 1.75 m/s. (a) ¿Cuál es la potencia promedio del motor del elevador durante este intervalo de tiempo? (b) ¿En cuánto excede esta potencia a la potencia del motor cuando el elevador se mueve a su rapidez de crucero?

NOTAS: Los aportes realizados por los estudiantes entre los últimos tres días, en que el foro se encuentre habilitado, no serán tenidos en cuenta para la calificación, por respeto a los estudiantes que si cumplen con una participación oportuna en el foro colaborativo; esta normatividad, está apoyada en la resolución rectoral No 006808 del 19 de agosto de 2014. Cada grupo colaborativo debe socializar y entregar obligatoriamente un SOLO producto final, según sea la fase del trabajo colaborativo en el entorno de Evaluación y Seguimiento.

guia trabajo fisica unidad 2 momento 5

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