100413_50_Trabajo_Fase 3

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA DISTANCIA FÍSICA GENERAL CÓDIGO. 100413

FÍSICA GENERAL CÓDIGO: 100413

TRABAJO COLABORATIVO FASE 3 UNIDAD No 3 TEOREMAS DE CONSERVACIÓN

Prese!"#o ": D$"" M"r%e&" A&'oso T(!or"

E!re)"#o *or: L($s Eres!o C"rre+o C,#$)o: -./..433 O%!"$o A#res C"r#o" R$er" C,#$)o: -...202

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA FÍSICA GENERAL CÓDIGO. 100413

INTRODUCCIÓN Por medio de este trabajo se presenta lo visto en la unidad 3, Teoremas de Conservación, el uso de estos conceptos en los estudios de los casos propuestos. El propósito es dar conocer las herramientas que se van a utilizar, desarrollando las capacidades personales y autónomas. Fundamentar en el Teorema de la Conservación de ener!a mec"nica, teorema de conservación de la cantidad de movimiento o movimiento lineal, Ecuación de continuidad. Tambi#n veri$icar los $actores en el desarrollo de actividades y sus campos de acción dentro de un in$orme rupal que se debe consolidar mostrando los paso a paso de los ejercicios solicitados %e o$recer" de manera autónoma y colaborativa aportes en el proreso de la elaboración del trabajo, dando sus puntos de vista, o$reciendo un en$oque eneral del contenido e&puesto en la actividad. Esto con el $in de a$ianzar conocimiento y aprendizaje que ayuda a per$eccionar el trabajo producido.


TRABAJO COLABORATIVO DE LA UNIDAD 3: TEOREMAS DE CONSERVACIÓN/ Te89!$%": Teore8" #e &" %oser"%$, #e &" eer)" 8e%9$%" ; s(s "*&$%"%$oes/ E
vC

para que (usto alcance a llegar al punto A) !asumimos

que el bloque no pierde nunca contacto con la pista". *ara las preguntas !b", !c" % !d", el bloque es lan#ado con la rapide# calculada en la pregunta !a". !b" +etermine la rapide# con la cual pasa el bloque por el punto B. !c" uponga que 1igura tomada de Física para Ciencias e el radio de cur'atura de la pista en el punto B 'ale -./ m. +etermine la Ingeniería, 2a edici3n, er4a%56e4ett. magnitud de la 0uer#a de contacto entre el bloque % la pista en ese punto. !d" &Cuál podría ser el 'alor mínimo del radio de cur'atura de la pista en el punto B si se busca que el bloque se mantenga en contacto con ella al pasar por ese punto) Datos del Desarrollo del ejercicio Explicación y/o No8=re ; "*e&&$#o #e& es!(#$"!e >(e re"&$?" e& "*or!e ; !$*o #e ejercicio justifcación y/o regla "*or!e >(e re"&$?": utilizada en el proceso realizado:


O=ser"%$oes: E
del

*eso de ca(a 7./8g 9ampa /./ m de largo e inclinaci3n ;/ grados

Desarrollo del ejercicio

a" ∆ K + ∆U + ∆ E∫ ¿ 0

(

1 2

2

m v f −0

) +( − 0

mg y i − f k

( 1 ) v f =

√

2

m

¿ d"

mg y 1) + f k d = 0

/igura tomada de Física para Ciencias e Ingeniería$ a edici#n$ 1eray34eett.

Explicación y/o No8=re ; "*e&&$#o es!(#$"!e >(e re"&$?" justifcación y/o regla "*or!e ; !$*o #e "*or!e utilizada en el proceso re"&$?": realizado: a" Como 'i=/, la Luis Carreo energía cin
#e& e& >(e


vf =

√

2 3.00 kg

[

( 2.50 kg )

(

9.80

m

∫ ¿=0

b" ∆ K + ∆ E ¿

(− 0

1 2

2

m vi

)+

f k d =0

4m/s 2.5 ¿

¿ ¿2

s

2

)

( 0.500 m )−( 3.80 N )

que la parte !A", pero en este caso se considera que la energía mecánica del sistema consiste solo en energía cin
( 2.50 kg )¿ 2

d=

m vi

2 f k

=¿

Datos ejercicio

del Desarrollo del ejercicio

Explicación justifcación

y/o

y/o regla

No8=re ; "*e&&$#o #e& es!(#$"!e >(e re"&$?" e& "*or!e ; !$*o #e "*or!e


α

$xtremo de la cuerda unida a una masa m>= -./8g +istancia 9=>,//m ?7= 2.//8g

1−cos ¿

@elocidad ?áxima=

¿

2 gR ¿

¿

1 −cosα

Vmax

2

=2 g R ¿

m 1 g + la

utilizada en el proceso realizado: *or un lado se sabe que la masa > tendrá máxima 'elocidad en el punto más ba(o de la recorrida. $nergía potencial m> al#ada un angulo al0a= $nergía cin
>(e re"&$?"/

Luis Carreo

¿ m 1 Vma x 2 / R ensi3n cuerda= m 1 g + 2 m 1 g ( 1− cosα ) rdenando % simplifcando sería. m 1 g + 2 m 1 g ( 1 −cosα )=m 2 g m 1 + 2 m 1 ( 1− cosα ) =m 2 3 m 1− 2 m 1 cosα ¿= m 2. cosα =( 3 m 1−m 2) /2 m 1 =13.

O=ser"%$oes: Te89!$%": Teore8" #e %oser"%$, #e &" %"!$#"# #e 8o$8$e!o o 8o8e!o &$e"&/ E ?.00 m3s. (copladores de &elcro hacen que los carros queden unidos despu's de chocar. :a)9ncuentre la &elocidad "inal del tren de tres carros$ asumiendo que los tres bloques se chocan entre s* de manera simultánea b) ,@u'


pasar*a si$ su respuesta requiere que todos los carros choquen y se unan en el mismo momento ,@u' suceder*a si chocan en di"erente orden Aresente dos posibles casos de choques di"erentes$ es decir$ dos situaciones en las que el orden del choque entre los tres bloques sea di"erente.

Datos ejercicio

del

?asas de los carros:-./ 8g, ./8g % ;./8g ?agnitudes de 'elocidad: -.// m5s, .// m5s, % DE.// m5s

O=ser"%$oes:

Desarrollo del ejercicio

-,// 8g .,// m5s F>/,/8g.;,//m5sF;,//8g.-,// m5s= !-,//F >/,//,;,//"8g.@ @=E7,// 8g m5s 5>2,// 8g= ;,E m5s i se unen o no la respuesta fnal sería la misma. olamente que si los coques no son simultáneos a% que estudiar el problema en la misma secuencia de los coques, la respuesta fnal sería la misma

Explicación y/o justifcación y/o regla utilizada en el proceso realizado: e multiplican los datos de peso % magnitudes, % se allan las 'elocidades de los carros.

No8=re ; "*e&&$#o #e& es!(#$"!e >(e re"&$?" e& "*or!e ; !$*o #e "*or!e >(e re"&$?"/

Luis Carreo


E(e re"&$?" e& del justifcación y/o regla "*or!e ; !$*o #e "*or!e >(e ejercic utilizada en el proceso re"&$?"/ io realizado: La cantidad de mo'imiento Luis Carreo C"&%(&"8os &" %"!$#"# #e 8o$8$e!o #e& cta'io se conser'a en el coque, s$s!e8" e e& e(e: @elocid Cardona porque tambi: *$  8 dela primera bola !'>" @i a= como e(e x % sea m la C"&%(&"8os &" %"!$#"# #e 8o$8$e!o #e& -./ masa de cada bola. s$s!e8" e e& e(e: m5s +espu. Cos ;/ grados f(a 7: *'  8 3-0 H  ' %os  @i b=/5m A*&$%"8os e& *r$%$*$o #e %oser"%$, #e &" s %"!$#"# #e 8o$8$e!o e e& e

5  $50 F &2" Ccos E &2" Ccos E  5> $5

' %os   1 8Ks C"&%(&"8os &" %"!$#"# #e 8o$8$e!o #e& s$s!e8" e e& e(e: &6iy  0 &2iy  0

*$  0 C"&%(&"8os &" %"!$#"# #e 8o$8$e!o #e& s$s!e8" e e& e(e: &6"y  -$ C sen0D &2"y  &2" Csen E p"y  mC&6" Csen0D F m C&2" Csen E p"y  m :-$C0$5 F & 2" Csen E)  m:2.6?5 F &2" Csen E)

A*&$%"8os e& *r$%$*$o #e %oser"%$, #e &" %"!$#"# #e 8o$8$e!o e e& e
' se   612


Ha tenemos nuestro sistema de ecuacionesG Ionser&aci#n de la cantidad de mo&imiento

*"!es  *#es*(s

9n el eje J ' %os   1 ' se   612 9n el eje H 1i di&idimos la ecuaci#n en el eje H entre la ecuaci#n en el eje JG &2" GsenE&2" GcosE2$6?56$25&2" GsenE&2" GcosE2$6 ?56$25 tan E  >6$2 E  arctan:>6$2)  >?0D Aara hallar la &elocidad "inal de la bola de billar que estaba en reposo despu's del choque utilizamos$ por ejemplo$ la ecuaci#n 6G &2" cos E  6$25 m3s &2"6$25cosE6$25cos:?0)6$250$52$5&2"6$25c osE6$25cos:?0)6$250$52$5

'   8Ks O=ser"%$oes: E
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA FÍSICA GENERAL CÓDIGO. 100413 Ingeniería $ a edici#n$ 1eray34eett.

Datos ejercicio


?asa del disco a#ul 7/H ma%or que la del disco 'erde. 9apide# inicial disco 'erde: >/./ m5s

Pantes =m A v antes. A + mB v antes,B =0 m A =1, 2 mB m A v antes, A =−mB v antes,B 1,2 mB v antes, A=−m B v antes,B

v antes, A =

−v antes,B 1,2

=−8,3 m / s

Pdespes=0, P x = m A v des,A cos ( 3 0

o

) + m B v des,B cos ( 3 0o ) =0

P x =1,2 mB v des,A + mB v despB =0, [ v des, A=−v des,B/ 1,2 ]

−v

1

ant,

1

¿2 + m B v 2ant,B

B

2

1,2

1

2

2

1

Ec,ant = m A v ant , A + mB v ant,B= 1,2 mB ¿ 2

1

2

2

Ec,ant mB v a n t , B 2

−v 1

(

1 1,2

2

)

+1 1

des, 2

B

¿ 2+ mB v 2des,B 2

1,2

1

2

1

Ec,des = m A v des,A + m B v desp,B = 1,2 mB ¿ 2

2

2

Explicación y/o justifcación y/o regla utilizada en el proceso realizado: Antes del coque el momento total cero, se toman los datos, % se sacan con ecuaciones. +espu

Luis Carreo


1

2

Ec,des = m B v des,B ( 2

1 1,2

+1 )

1

Ec,des = Ec,ant 2

1 2

2

mB v des,B

2

1

(

1 1,2

) [

+1 =

1 1 2 2

2

m B v ant.B (

1 1,2

+ 1)

]

2

v des,B = v a n t , B , 2

v des,B =v ant,B v des, A=

v ant,B 1,2

√

1 2

=7,07 m / s

=5,89 m / s

O=ser"%$oes: Te89!$%": Coser"%$, e &" %"!$#"# #e '&(
Datos ejercicio


Explicación justifcación

y/o

y/o regla

No8=re ; "*e&&$#o #e& es!(#$"!e >(e re"&$?" e& "*or!e ; !$*o #e "*or!e


a" ma= PaVa= PaA 2 !a 2

A>= 10,0 cm

!a =

ma =20 cm paA 2

2

A7= 5, 0 cm

>// gramos de agua dI7/=densidad del agua dIg=densidad del mercurio iIg=Altura i#quierda mecurio I7/=altura agua mI7/=masa de agua

O=ser"%$oes:

b" P" 20 =m" 20∗ g / Ad

utilizada en el proceso realizado: La longitud de la columna de agua se obtiene a partir de la densidad del agua que 3 es 1 g / cm .

La columna del lado i#quierdo subirá de modo que la presi3n adicional por el agua se compensará con d"g∗ !"g∗g= m" 20∗ g / Ad la subida del mercurio, esta presi3n es el peso de la g 2 = 1 !"g=m" 20 /( Ad∗d"g )=100 g /( 5 c m ∗13.6 columna de agua entre la 3 cm secci3n del tubo del lado dereco.

m"g∗g d"g∗!"g∗ Ai∗g P"g = = =d"g∗!"g∗¿ Ai Ai

>(e re"&$?"/

Luis Carreo


E
9l resorte del indicador de presi#n mostrado en la "igura tiene una constante de elasticidad de 6 000 % 3 m$ y el pist#n tiene un diámetro de 2$00 cm. ( medida que el medidor se baja en el agua$ el cambio en la pro"undidad hace que el pist#n se mue&a en por 0.500 cm ,@u' tanto descendi# el pist#n Datos ejercicio


J=>/// K5m !constante del resorte" d= diámetro del pist3n= 7cm r= radio del pist3n A= área del pist3n d= 7r

#=

A=

d 2

=1 cm=0,01 met#os 1 0,0 ¿

¿

$ # 2= $ ∗¿ −4 m 2

A= 3,14159∗1 0

= es el despla#amiento del resorte= /,cm=/,/m 1=*MA =8M JM=*MA *=pMgM JM=pMgMMA !JM"5!pMgMA"=

/igura tomada de Física para Ciencias e Ingeniería $ a edici#n$ 1eray34eett. Explicación y/o No8=re ; "*e&&$#o #e& es!(#$"!e >(e re"&$?" e& justifcación y/o regla "*or!e ; !$*o #e "*or!e utilizada en el proceso >(e re"&$?"/

realizado: e toman los datos % 03rmulas, se debe tener en cuenta la constante del resorte, el diámetro del pist3n, el radio % área. e alla el despla#amiento del resorte  $ntonces JM=pMgMMA Aora tomando en cuenta la 03rmula JM = pM gM M A % los datos obtenidos, allamos .

Luis Carreo cta'io Cardona

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA FÍSICA GENERAL CÓDIGO. 100413 −4 m 2

=

3,14159∗10 1000 kg m ∗9.8 3

m

se g

2

¿ ""

( 1000 N ∗0,05 m )/ ¿ m =

30,7876 kg / se g 50 N /¿

2

2

=>,E7-

Kg / se g m (kg )/ ¿ 2 se g

=>,E7- m. $l pist3n desciende >E7- m

5

3.8 % 10 Pa . Un tubo de 6.2

cm de diámetro &a al cuarto de baOo del segundo piso$ -.2 m más arriba. La rapidez de "lujo en el tubo de entrada es de 6.8 m3s. Ialcule :a) la rapidez de "lujo$ :b) la presi#n y :c) la tasa de "lujo de &olumen en el cuarto de baOo.

Datos ejercicio

+iametro del tubo= >.cm *resi3n Absoluta= 5 3.8 x 1 0 *a


6) 1uposici#nG toda el agua que entra está yendo al baOo :las lla&es de paso y uso del agua en otras partes de la casa están cerradas). (  PQrR2 r  6$8 cm 3 2  0$= cm  0$00=m)

Explicación y/o justifcación y/o regla utilizada en el proceso realizado: La rapide# '7 en el cuarto de bao se obtiene de la ecuaci3n de continuidad. omamos los puntos > % 7 en el tubo de entrada % el cuarto de bao respecti'amente.


Luis Carreo cta'io Cardona


+iametro del tubo que 'a al segundo piso= >.7 cm 9apide# de Nu(o de entrada: >. m5s

(  PQ:0$00= m)R2  2$5-5 Q 60R > mR2 @  6$8 m3s Q 2$5-5 Q 60 R > - mR2  -$58 Q 60 R > - mR 3 s ) Iontinuidad S caudal de entrada  caudal en el baOo. Iaudal en el baOoG -$58 Q 60 R > - mR 3 s -) Telocidad en la tuber*a del baOoG &  @ 3 (  -$58 Q 60 > - mR 3 s 3 P:0$00?m)R2V  -$05 m3s 5) Aresi#n en la tuber*a del baOoG usar ecuaci#n de +ernoulli A 3 dgV en el baOo  z entrada > z baOoV F & R2 entrada > &R2 baOoV 3 2g F A entradaV 3 dg d  densidad del agua  6000 -Vm F :6$80m3s) R2 > :-$05m3s)R2V 3 2g F $8Q60R5 %3mR2V 3 :6000 -m > 0$? m F 8$8 m  -.66 m

Kos dan p> % '>, podemos obtener p7 con la ecuaci3n de Bernoulli


A en el baOo  -.66 m Q 6000
O=ser"%$oes:


CONCLUSIONES

Con este trabajo se dio a conocer sobre Teorema de Conservación de ener!a, $uerza de $ricción, teorema de conservación de la cantidad de movimiento o movimiento lineal, Ecuación de continuidad y as! poder encontrar su $uncionamiento en la vida cotidiana y como tienen que ver directamente con la $!sica. %e adquirió conocimiento en el asunto propuesto y su planteamiento. '(uis Carre)o, *+-

/simismo por medio esta actividad se loró consolidar sobre todo lo visto en el entorno de la 0nidad 3, esto nos permitió hacer una observación m"s a $ondo de los ejercicios propuestos y las tem"ticas de acción, se dedujo del tema propuesto y se llevó a cabo por medio del an"lisis, estudio y comparación de di$erente ideas y se re$erenciaron en $ormato escrito. '(uis Carre)o, *+-

%e aportó ideas dentro del $oro colaborativo para solucionar los inconvenientes que se presentaron durante el transcurso de la actividad. Tambi#n se puede decir que se adquirió conocimiento durante la realización del trabajo, se obtuvieron e&periencias relacionadas con la redacción, la oranización y atribución de $actores en el planteamiento $inal. '(uis Carre)o, *+-


Bibliografía •

6V ;renzado$ . 4. L. :206-). /*sica. Las Aalmas de Xran Ianaria$ 91G Uni&ersidad de Las Aalmas de Xran Ianaria. 1er&icio de Aublicaciones y i"usi#n Iient*"ica. 7etrie&ed "rom

httpG33biblioteca&irtual.unad.edu.coG203lib3unadsp3reader.action ppg6YdocZ6606--Ytm6-5?--526225 •

2V 1eray$ 7. (.$ Y 4eett$ 4. [. :206-). /*sica para Iiencias e Zngenier*a Tol Z. \e!ico$ istrito /ederal$ \'!icoG Iengage httpG33site.ebrary.com3lib3unad3reader.action Learning 9ditores 1.(. de I.T.. 7etrie&ed "rom de

ppg6YdocZ608268Ytm6-55558=-

•

V A'rez$ \. ]. :206-). /*sica 6 :2a. ed.). \'!ico$ ./.$ \JG Larousse > Xrupo 9ditorial Aatria. 7etrie&ed "rom

httpG33biblioteca&irtual.unad.edu.coG203lib3unadsp3reader.action ppg5YdocZ6608?-?Ytm6-5?--2??=

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