SoluciónU2_CarlosHoya

Reconocimiento de la unidad 2

SOLUCIÓN EJERCICIOS DE LA UNIDAD 2

CARLOS ALBERTO HOYA SANJUAN
Código No. 14399864

TUTOR:
JOSE GUILLERMO YORY
TUTOR FÍSICA GENERAL
CURSO FÍSICA GENERAL 100413A _224
GRUPO No 100414_292

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD
ESCUELA DE CIENCIAS BASICA TECNOLOGIA E INGENIERIA
BARRANCABERMEJA
2015

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INDICE

1. PORTADA1

2. INDICE

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3. INTRODUCCION

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4. DESARROLLO

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5. CONCLUSIONES

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6. BIBLIOGRAFIA

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3. INTRODUCCIÓN

Con la realización de esta actividad con el desarrollo de cada ejercicio se logra identificar los
principales conceptos, figuras pertinentes y formulas necesarias para resolver cada uno de los 5
problemas escogidos. Este trabajo lodesarrollaremos en el Foro de trabaja colaborativo No. 2
ubicado en el Entorno de Aprendizaje Colaborativo, donde encontramos una Guía específica con
indicaciones precisas para el desarrollo de la tarea.
La entrega el producto final se realizara en el link respectivo Entorno de Evaluación y Seguimiento.

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TEMA 1: ENERGÍA DE UN SISTEMA
6. El lanzador de bola en una máquinade pinball tiene un resorte con una constante de fuerza de
1.20 N/cm (figura P7.57).La superficie sobre la que se mueve la bola está inclinado10.0°respecto
de la horizontal. El resorte inicialmente se comprime 5.00 cm.
Encuentre la rapidez de lanzamiento de una bola de 100 g cuando se suelta el émbolo. La fricción
y la masa del émbolo son despreciables.

Figura P7.57 Tomada del libro (Serway &Jewett Jr., 2008)

La energía mecánica inicial es igual a la energía de compresión del resorte:
E = 1/2 k d² = 0.5 x 120 x 0.05² = 0.15 J
Cuando se suelta del resorte, la energía de la bola será la de las dos energías:
O sea la energía potencial:
U = m g h = m g d sen(10°) = 0.10 x 9.8 x 0.05 x 0.174 = 0.0085 J
Y también la energía cinética:
K = 1/2 m v² = 0.5 x 0.10 v² = 0.05 v²
Por medio de laconservación de la energía total, que es:
U + K = E, lo cual quiere decir
0.0085 + 0.05 v² = 0.15
0.15 − 0.0085

v=√

0.05

= 1.68 m/s

Respuesta: La rapidez de lanzamiento de la bola de 100g cuando se suelta el émbolo es de 168m/s

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TEMA 2: CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
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 en energíacinética de la caja y f) la rapidez final de la caja.
Respuesta :
a) El trabajo invertido por la fuerza aplicada:
El trabajo T invertido por la fuerza es:
T = F x d =( 130 N ) (5.0 m) = 650 J
b) El aumento en energía interna en el sistema caja–suelo como resultado de la fricción:
El trabajo total T se ha empleado en aumentar la energía interna Ei del sistema y la energía
cinética Ec de la caja. Laenergía interna generada debida a la fricción está dada por:
Ei = m x g x µ x d (µ es el coeficiente de fricción)
Ei = (40 kg )( 9.8 m/s² )( 0.3 )( 5m )= 588 J
c) El trabajo invertido por la fuerza normal: 0
En este caso no se invierte ningún trabajo por ser perpendicular al mismo
d) El trabajo invertido por la fuerza gravitacional: 0
Porque no hay variación en altura de la caja en eldesplazamiento horizontal, el trabajo invertido
de la fuerza gravitatoria es nulo.
e) El cambio en energía cinética de la caja:
Sabíamos entonces que debido la energía interna generada debida a la fricción tenemos:
T = Ei + Ec despejando Ec
Ec = T -Ei = 650 J - 588 J = 62 J
El cambio de energía cinética ha sido de 62.0 J
f) La rapidez final de la caja:
Dado que la energía cinética está dada por:
Ec = (1/2)...