Fisica General

Trabajo colaborativo n° 2

Universidad nacional abierta y a distancia



BOGOTA D.C
ABRIL DE 2012

2.   Un bloque de 2.5kg de masa es empujado 2.2m a lo largo de una mesa horizontal sin fricción por una fuerza constante de 16.0 N dirigida a 25° debajo de la horizontal. Encuentre el trabajo efectuado por:
a) La fuerza aplicada, 
b) la fuerza normal ejercida por la mesa,
c) lafuerza de la gravedad, y
d) la fuerza neta sobre el bloque.
 
a) Trabajo de la fuerza aplicada = Fuerza x distancia recorrida x coseno del ángulo
Wa = F d cos α
Wa = 16 N × 2.2 m × cos 25º = 31.9 J (cos 25º = 0.9063 aprox.)

b) Wn = F*d cosθ = 0, ya que el ángulo entre la fuerza normal y el desplazamiento es θ = 90°.

c) Wg = 0, ya que el ángulo entre lafuerza de la gravedad y el desplazamiento es θ = 90.

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 N

3. Con una fuerza horizontal de 150 N se empuja una caja de 40.0kg 6.00m sobre una superficie horizontal rugosa. Si la caja se mueve a velocidad constante, encuentre
a) el trabajo realizado por la fuerza de150 N, 
b) la energía cinética perdida debido a la fricción, y
c) el coeficiente de fricción cinética.
 
Solución:
 
(a) W = F*d = 150 x 6 = 900 J
(b) w=F*d=∆ Ec=energia cinetica perdida = 900 J
(c) Despejando el coeficiente de fricción se obtiene
μ=Fm*g = 150N 40kg*(9.8m/s2=0.38

4. Una partícula se somete a una fuerza F que varia con la posición, como seve en la figura.
Determine el trabajo realizado por la fuerza sobre el cuerpo cuando este se mueve:
a) De x = 0 5.0 m. b) de x = 5.0 m 10 m. c) de x = 10 m 15 m.
d) Cuál es el trabajo realizado por la fuerza a lo largo de una distancia Y 0 a X = 15?
RTA/
a) w = ½. F.∆X= ½. (3) . (5) = 7.5 J
b) w = F. ∆X= (3).(5) = 15 J
c) w = ½ F. ∆X= ½ (3).(5) = 7.5 Jd) w = 7.5 + 15 + 7.5 = 30 J
5. una partícula de 0.600kg tiene una velocidad de 2.00m/s en el punto A y u una energía cinética de 7.50j en B ¿Cuál es
a) Su energía cinética en A?
b) ¿su velocidad en B?
c) ¿el trabajo total sobre la partícula cuando se mueve de A a B?

Rta/
a) Ec = 1/2 mv2
Ec= ½ 0.6 k *(2m/s)2
Ec= 0.3 kg* 4m2/s2
Ec=1.2 jb) Ec = 1/2 mv2 → (Ec -1/2 m)^1/2 = v
V= (7.5-0.3)^1/2
V=2.6m/s
c) w = ∆K = KB = KA
= 1.2 J - 7.5 J
= - 6.3 J
6. Se aumenta la frecuencia de un oscilador armónico. ¿Cómo varían, si es que lo hacen las magnitudes: periodo, amplitud y velocidad máxima?
| T | A | V |
a) | Disminuye | No varia | Aumenta |
b) | Disminuye | Aumenta | Aumenta |c) | Aumenta | Disminuye | No varia |
d) | Disminuye | No varia | Disminuye |



RTA/ b).
T = disminuye A = aumenta V = aumenta, Porque V es reciproco de T.
7. consideremos un péndulo simple que oscila con una pequeña amplitud. Calificar las siguientes afirmaciones:
A. si la longitud de un péndulo se duplica, el periodo también se duplica.
B. si la masa delpéndulo se multiplica por 5, el periodo queda multiplicado por 5.
C. Si la amplitud se reduce a la mitad, el periodo no se modifica.
D. Si el valor local de g fuera 9 veces mayor, la frecuencia se multiplicaría por 3.
Son correctas: a) A, B y C B) A, B y D c) B, C y D d) C y D
RTA/ es correcta d) C y D.
8. una partícula que se mueve en el plano XY efectúa undesplazamiento S = (-2i + 3j) mientras actúa sobre ella una fuerza constante F = (i – 6 J) N.
a) Calcule la magnitud del desplazamiento y la fuerza.
S = x2+y2
S = -22+32 = 13 = 3.6
F = Fx2+Fy2
F =(1)2+(6)2 = 37 = 6.08 N
b) Calcule el trabajo realizado por F
W= F * S
= (i + 6 J) *(-2i + 3J) N* m
= i * (-2i) + (i * 3J) + 6j * (-2i) + (6J * 3J)
= -2 + 0 + 0 + 18 Nm...