Ejercicios Fisicos

REVISION DE LECTURAS SOBRE LA PROFUNDIZACION EN LA MECANICA



PRESENTADO POR: MILLER ALEXANDER FORERO LONDOÑO



T.I: 98042369020



PRESENTADO PARA: HUGO ORLANDO PEREZ NAVARRO




GRUPO: 100413A_224



CEAD IBAGUE



IBAGUE-TOLIMA
2015

TEMA 1: ENERGIA 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 estira2.50cm. 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?
SOLUCION
La ley de Hooke dice que la fuerza del resorte es igual a la constante del resorte por la distancia que se estira esto es:
F=k*x
K: constante
X: distancia quese estira
Despejamos k =F/x
F es la fuerza que ejerce el objeto sobre el resorte y que además es la fuerza que hace el resorte para mantener en equilibrio el sistema (es decir sin movimiento) esta fuerza es igual al peso del objeto por la aceleración de la gravedad.
F=m*g =4 * 9.8=39,2 newton
Calculamos la constante k del resorte:
K=F/x=39,2/0.025=1568
A. Despejamos x =F/k donde F es la fueraque ejerce el objeto de 1.5kg calculado esta fuerza
F=1.5*9.8=14.7 newton
El resorte se estira:
x=F/k=14.7/k=0.093metros= 0.93 cm

A. T=F*d en este caso la fuerza es la fuerza que ejerce el resorte en oposición al agente externo F=k*0.04=62.72 newton
T=62.72*0.04=2.5 J



TEMA 2: CONSERVACION DE LA ENERGIA

8. Una caja de 40.0 kg, inicialmente en reposo, se empuja 5.00 m a lo largo de un suelohorizontal rugoso, con una fuerza constante horizontal aplicada de 130 N. El coeficiente de fricción entre la caja y el suelo es 0.300. Encuentre: a) el trabajo invertido por la fuerza aplicada, b) el aumento en energía interna en el sistema caja suelo como resultado de la fricción, c) el trabajo invertido por la fuerza normal, d) el trabajo invertido por la fuerza gravitacional, e) el cambio enenergía cinética de la caja y f) la rapidez final de la caja.
SOLUCION

A. Si F es constante y paralela al desplazamiento D el trabajo T invertido por la fuerza es:
T = F *d = 130 N *5.0 m = 650 J (joule)
B. La energía interna generada debida al fricción se da por:
Ei = m *g *µ *d (µ es el coeficiente de fricción)
Ei = 40 kg * 9.8 m/s² * 0.3 * 5m = 588 J
C. La Fuerza normal Fn al desplazamiento,no realiza trabajo porque es perpendicular al mismo:
Fn: 0
D. Como no hay variación en altura de la caja (desplazamiento horizontal) El trabajo de la fuerza gravitatoria es nulo:
Fg: 0
E. Como se dijo en el punto B:
T = Ei + Ec si despejamos Ec
Ec = T -Ei = 650 J - 588 J = 62 J
Energía cinética (variación): 62 J
F. Ya que la energía cinética es:
Ec = (1/2) *m *vf² vf: rapidezfinal
Despejando v y sacando la raíz:
v = √(2*Ec /m) = √/2 *62 J /40 kg) = 1.76 m/s.

TEMA 3: CANTIDAD DE MOVIMIENTOS LINEALES Y COLISIONES

13. Una bola de billar que se mueve a 5.00 m/s golpea una bola fija de la misma masa. Después de la colisión, primera bola se mueve, a 4.33 m/s, en un ángulo de 30.0° respecto de la línea de movimiento original. Si supone una colisión elástica (e ignora lafricción y el movimiento rotacional), encuentre la velocidad de la bola golpeada después de la colisión.
SOLUCION
La cantidad de movimiento se conserva en el choque, por lo que también deben conservarse sus componentes. Tomemos la dirección de la velocidad de la primera bola (v1) como eje X, y sea m la masa de cada bola.
La componente X de la cantidad de movimiento inicial del sistema vale m: 5, yla componente que es nula.
Después del choque, la componente X de la cantidad de movimiento de la primera bola es:
m . v1. cos 30º por lo tanto
m . 5. 0.86603 = m. 4.33
Así que el componente de X en la cantidad de movimiento de la segunda bola va a ser:

m . 5 . - m . 4.33 = m . 0.67
m . 0.67 = m . v2 . cos θ
Asi que después del choque en la componente Y de la cantidad de movimiento de la...