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SOLUCIN UNIDAD 2

Elabor:WILSON BAUTISTA CUEVASCdigo: 82392600

Grupo Colaborativo: 100413_356

Tutor:MARCO JOSE BARRERA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIAINGENIERIA DE SISTEMASABRIL DE 2015

Tabla de Contenido

TEMA 1 Energa de un sistema 13TEMA 2: Conservacin de la energa 94TEMA 3: Cantidad de movimiento lineal y colisiones 135TEMA 4 : Breve estudio de la presin 166TEMA 5: Dinmica de fluidos 227

LISTADO DE PROBLEMAS BASE PARA RESOLVER EL PROBLEMA 2 Los siguiente problemas son una recopilacin de los problemas del libro de fsica para las ciencias e ingeniera de (Serway & Jewett Jr., 2008)), licencia en versin digital para la UNAD, para entrar al libro se debe entrar a la biblioteca virtual con usuario y contrasea, luego en las bases de datos, buscar en Librisite-ciencia-fsica) Tema 1: Energa de un sistema 1. Un bloque de 2.50 kg de masa se empuja 2.20 m a lo largo de una mesa horizontal sin friccin por una fuerza constante de 16.0 N dirigida 25.0 debajo de la horizontal. Determine el trabajo invertido sobre el bloque por a) la fuerza aplicada, b) la fuerza normal que ejerce la mesa y c) la fuerza gravitacional. d) Determine el trabajo neto invertido en el bloque.

Solucin:(a) Trabajo efectuado por la fuerza es WF = Fdcos = 16 x 2.2 cos25o = 31.9 N(b) Wn = Fdcos = 0, ya que el ngulo entre la fuerza normal y el desplazamientoes = 90o.(c) Wg = 0, ya que el ngulo entre la fuerza de la gravedad y el desplazamiento es = 90o.(d) la fuerza neta hace un trabajo igual a la suma de los trabajos efectuados por las fuerzas. Es decir, WT = WF + Wn + Wg = 31.9 NTema 2: Conservacin de la energa

9. El coeficiente de friccin entre el bloque de 3.00 kg y la superficie en la figura P8.19 es 0.400. El sistema parte del reposo. Cul es la rapidez de la bola de 5.00 kg cuando cae 1.50 m?

Las frmulas que utilizamos son las siguientes:1. = (2)

2.= (1+2)

Procedemos a remplazar los valores en la frmula 2 y despejamos la variable a: aceleracin que es lo que deseamos hallar para luego encontrar la velocidad:

O lo que es igual:

La variable w = F * d = (m * g), como tenemos 2 masas procedemos a remplazar en la formula con m1 y m2.

Procedemos a remplazar los valores en la frmula 1:= (2)

La velocidad de la bola es 3.74 m/s.

Tema 3: Cantidad de movimiento lineal y colisiones

13. Una bola de 0.150 kg de masa se deja caer desde el reposo a una altura de 1.25 m. Rebota en el suelo para alcanzar una altura de 0.960 m. Qu impulso le da el piso a la bola?

Las frmulas que utilizamos son las siguientes:Frmula para hallar la velocidad a la que la pelota choca en el suelo:

Frmula para hallar la velocidad a la que la pelota rebota en el suelo:

Frmula para hallar el impulso que le da el piso a la pelota:

Procedemos a remplazar los valores de nuestras variables a las formulas:

Cuando la pelota se desplaza hacia abajo se asume que el valor es negativo.

Tema 4: Breve estudio de la presin

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

= =85 9.8 /2 =833 = = 3.1415 (0.75) = 3.1415 0.5625 103 = 1.7670 1032

Tema 5: Dinmica de fluidos22. Un avin cruza a una altura de 10 km. La presin afuera de la cabina es 0.287 atm; dentro del compartimiento de pasajeros, la presin es de 1.00 atm y la temperatura es de 20C. En el sello de una de las ventanas del compartimiento de pasajeros ocurre una pequea fuga. Represente el aire como un fluido ideal para encontrar la rapidez de la corriente del aire que circula a travs de la fuga. La frmula que utilizaremos para la resolucin del problema es la siguiente:

Remplazamos los valores en la formula con los dados en el enunciado:

Como lo que deseamos hallar es la rapidez del aire que circula a travs de la fuga despejamos la variable v2 hacia el lado derecho de la ecuacin para as obtener la siguiente variacin de la ecuacin:

2=347 /Debido a que nuestra variable v2 estaba elevada al cuadrado, para pasar al lado izquierdo de la ecuacin encerramos entre raz todos los trminos de la derecha para remover el trmino al cuadrado de la variable v2.La rapidez de la corriente del aire que circula a travs de la fuga es:2=347 /