Unidad 2 “DINÁMICA Y ENERGÍA”
Nombre del estudiante No 2:
Tatiana Lizeth Sánchez
Datos asignados al estudiante TATIANA LIZETH SANCHEZ; GRUPO 100413A_ (Estudiante No 2) Datos generados para solucionar: Segunda ley de Newton Teorema trabajo -Energía cinética Potencia
𝒅𝟏
𝒅𝟐
𝒅𝟑
17,0
23,0
17,0
87,0
81,0
3,81 x10³
32,0
𝒅𝟖
𝒅𝟗
𝒅𝟓
𝒅𝟔
𝒅𝟕
0,434
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
470
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
35,0
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
𝒅𝟒
Ejercicio No 1:
Segunda ley de Newton: Una carreta cargada con bultos tiene una masa total de m1 kg (𝑑1 ), se hala con rapidez constante por medio de una cuerda. La cuerda está inclinada θ0 (𝑑2 ) sobre la horizontal y la carreta se mueve 𝑥 m (d3 ) sobre una superficie horizontal. El coeficiente de fricción cinética entre el suelo y la carreta es de μ (𝑑4 ). Con base en la anterior información, determine: A. La tensión en la cuerda. B. El trabajo que efectúa la cuerda sobre la carreta. C. La energía perdida debido a la fricción. Valores asignados (Estudiante No 2) Dato No 𝒅𝟏 𝒅𝟐 𝒅𝟑 𝒅𝟒
= = = =
Valor 17 23 17 0,434
al
ejercicio
Sigla Kg ° m
μ
No
1
Nombre de La unidad Masa Angulo Distancia Coeficiente de fricción
Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicios. TENSION:
es la fuerza interna aplicada, que actúa por unidad de superficie o área sobre la que se aplica. También se llama tensión, al efecto de aplicar una fuerza sobre una
TRABAJO: Es el producto de una fuerza aplicada sobre un cuerpo y del desplazamiento del cuerpo en la dirección de esta fuerza. Mientras se
ENERGIA:
Para la física, la energía es una magnitud abstracta que está ligada al estado dinámico de un sistema cerrado y que
forma alargada aumentando su elongación. Peso: es una medida de la
realiza trabajo sobre el cuerpo, se produce una transferencia de energía al fuerza gravitatoria que mismo, por lo que puede actúa sobre un objeto. decirse que el trabajo es energía en Coeficiente de movimiento. rozamiento o coeficiente de fricción: vincula la oposición al deslizamiento que ofrecen las superficies de dos cuerpos en contacto según la intensidad del apoyo mutuo que experimentan.
permanece invariable con el tiempo. Se trata de una abstracción que se le asigna al estado de un sistema físico.
Solución del ejercicio No 1 (Estudiante No 2)
A) Para el desarrollo del ejercicio primero debemos identificar las fuerzas que actúan en este caso, para lo cual implementamos un diagrama de cuerpo libre.
En este caso marcamos las letras de las diferentes fuerzas con una flecha en la parte superior para identificar que se trata de fuerzas vectoriales, trazamos los ángulos que se generan e identificamos los ejes Y y X.
Una vez identificadas las fuerzas que actúan en este movimiento procedemos a determinar la tensión de la cuerda utilizando la siguiente formula: T=
µ∗𝐦∗𝐠 𝒄𝒐𝒔Ø+µ∗𝒔𝒆𝒏Ø
Para la solución del ejercicio determinamos que la fuerza de roce es=0 ya que este tiene una rapidez constante
T=
0,434∗17∗9,8 𝐶𝑜𝑠23°+0,434∗𝑆𝑒𝑛23°
=
72,30 1,09
=66,33N
T=66,33N B) Para determinar el trabajo que efectúa la cuerda sobre la carreta utilizamos la siguiente formula: W=T*x*cosØ W=66,33N*17m*0,92=1035,37J W=1038,38J C)La energía perdida debido a la fricción. (Wroce) Wroce=froce*x*cos180° Wroce=(µ*Fnormal)*x*(-1) Wroce=-µ(m*g-T*senØ)*x Wroce=-0,434*[(17kg*9,8m/𝑠 2 )-(66,33N*0,39)]*17m=-1038.67J Wroce=-1038.67j
Valor solicitado A. B. C.
Respuesta 66,33N 1038,38J -1038.67J
Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio No 1 (Estudiante No 2) En este ejercicio identificamos las diferentes fuerzas que actúan sobre el cuerpo y hallamos los resultados con la utilización de las formulas físicas de cada variable. Para este caso tenemos un valor de energía negativo ya que la rapidez es constante.
Ejercicio No 2:
(Estudiante #2)
Teorema Trabajo -Energía cinética. El conductor de una empresa de mensajería inicia el recorrido con su furgón, para la entrega de mercancías, durante el trayecto en carretera, alcanza una velocidad de v1 km/h (d1), de repente se acerca a una zona residencial, por lo que frena y disminuye su velocidad a v2 km/h (d2), si el furgón junto con la mercancía tiene una masa m m kg (d3), calcule la energía cinética inicial, la energía cinética final y el trabajo efectuado por los frenos
Valores asignados (Estudiante No 2) Dato No
Valor
al
ejercicio Sigla
No
2
Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicios.
Nombre de La unidad distancia distancia masa
𝒅𝟏 = 87,0 Km/h 𝒅𝟐 = 81,0 Km/h 𝒅𝟑 = 470 kg 𝒅𝟒 = 𝒅𝟓 = 𝒅𝟔 = 𝒅𝟕 = 𝒅𝟖 = 𝒅𝟗 = Solución del ejercicio No 2 (Estudiante No 2) Valor solicitado
Respuesta
Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio No 2 (Estudiante No 2)
A. B. C. D. E. Ejercicio No 3:
(Estudiante #2)
Potencia. En una obra de construcción de un conjunto de torres de edificios es necesario utilizar una grúa para subir los materiales hasta los pisos más elevados. Este tipo de máquina requiere de una cantidad de potencia mínima para elevar cierta masa. En el caso particular en el que la grúa sube m ton (d1) de masa, una altura de h m (d2), en un tiempo de subida de t s (d3), determine el valor de la mínima de potencia que desarrolla la grúa en estas condiciones. Valores asignados (Estudiante No 2) Dato No
Valor
al
ejercicio Sigla
No
3
Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio.
Nombre de La unidad
𝒅𝟏 = 𝒅𝟐 = 𝒅𝟑 = 𝒅𝟒 = 𝒅𝟓 = 𝒅𝟔 = 𝒅𝟕 = 𝒅𝟖 = 𝒅𝟗 = Solución del ejercicio No 2 (Estudiante No 2) Valor solicitado A. B. C. D. E.
Respuesta
Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio No 2 (Estudiante No 2)
______________________________________________ Ejercicio Colaborativo:
Ejercicio Colaborativo: En el sistema que se muestra en la figura, una fuerza horizontal 𝐹⃗𝑥 actúa sobre el objeto de 𝑚1 𝑘𝑔 (𝑑1 ). La superficie horizontal no tiene rozamiento. La polea no tiene masa ni fricción. A partir de la información anterior y la gráfica: A. Trace los diagramas de cuerpo libre para cada uno de los dos bloques. B. Aplique el método newtoniano para determinar la aceleración 𝑎𝑥 del bloque de 𝑚1 𝑘𝑔 (𝑑1 ), en función de 𝐹𝑥 . C. Trace una gráfica cuantitativa de 𝑎𝑥 en función de 𝐹𝑥 (incluyendo valores negativos de 𝐹𝑥 ). ¿Para qué valores de 𝐹𝑥 acelera hacia arriba el objeto de 𝑚2 𝑘𝑔 (𝑑2 )? ¿Para qué valores de 𝐹𝑥 permanece el sistema en reposo o se mueve con rapidez constante? D. Respondan las siguientes preguntas: i. ¿Para qué valores de 𝐹𝑥 queda distensionada la cuerda? ii. ¿Es válida la gráfica trazada en la parte (c) para esos valores? Y ¿Por qué?
Imagen del ejercicio colaborativo de la unidad 2.
Valores asignados al ejercicio Colaborativo de la Unidad No 2 “Dinámica y Energía” Dato No
Valor
Sigla
Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicios.
Nombre de La unidad
𝒅𝟏 = kg 𝒅𝟐 = kg 𝒅𝟑 = kg Solución del Ejercicio Colaborativo de la unidad “Dinámica y Energía” Unidad No 2.
Valor solicitado A. B. C.
Respuesta
Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio Colaborativo de la unidad “Dinámica y Energía” Unidad No 2.
CONCLUSIONES
Durante la fase 4 se pudo comprender que la segunda ley de Newton nos permite la caracterización de situaciones cotidianas para calcular como un sistema físico (Wilfer Restrepo, 2018)
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Las referencias bibliográficas deben presentarse con base en las normas APA. El documento de las normas APA, puede descargarse del entorno de conocimiento del curso de física general.
