FÍSICA GENERAL CÓDIGO: 100413 FASE 5- TRABAJO COLABORATIVO-UNIDAD 3 UNIDAD No 3 TEOREMAS DE CONSERVACIÓN.
Presentado a: Diana Marcela Alfonso Tutor
Entregado por: Leidy Marcela Manrique Obregon (Estudiante 1) Código: 1023009041
Grupo: 100413_370
INTRODUCCIÓN
En la introducción, el grupo redacta con sus propias palabras la importancia que tiene la realización del trabajo colaborativo; en caso de que utilicen en algunos apartes de fuentes externas, deben citar dicha fuente bibliográfica, que a su vez debe estar en la lista de referencias bibliográficas. NOTA: Es necesario que borre el presente párrafo en el momento en que el grupo defina el contenido de la introducción que incluirá en el trabajo.
TRABAJO COLABORATIVO DE LA UNIDAD 3: TEOREMAS DE CONSERVACIÓN.
Ejercicio No 1. Estudiante que realiza el ejercicio:
Estudiante que revisa el ejercicio:
Leidy Marcela Manrique Obregon
El resorte de la figura 1 está apoyado sobre la superficie horizontal y tiene su extremo derecho asegurado a la pared. Su constante elástica vale k1 N/m. El bloque tiene masa m1 kg y es lanzado en el punto A hacia el resorte, apoyado en la superficie, con rapidez Todas las superficies en contacto carecen de rozamiento. m/s.
A. Determine la rapidez del bloque cuando está pasando por la posición B, donde la compresión del resorte vale xB m. B. Determine la máxima compresión que el bloque produce en el resorte (esta posición está marcada C en la figura; max ) C. Determine la rapidez del bloque después de que ha vuelto a perder contacto con el resorte (posición D en la figura). D. La figura usa un eje “x” horizontal, positivo hacia la derecha, que corre a lo largo del eje del resorte. El origen está ubicado en el punto del extremo izquierdo del
= ? =0
resorte no deformado, como lo muestra la primera subfigura. Para la coordenada “ ”
del bloque, use su cara frontal (la del lado del resorte). El contacto entre bloque y resorte comienza entonces en la coordenada . Si la coordenada “ ” del bloque en las posiciones A y D es xA,D m, trace una gráfica cuantitativa (ejes marcados numéricamente) de la rapidez del bloque contra su posición ( en el eje Y, en el eje Figura 1. Sistema masa resorte. Ejercicio 1. X). La gráfica debe cubrir todo el movimiento del bloque desde A hasta D, utilice un software especializado como GEOGEBRA para la gráfica
=0
Datos del ejercicio
Desarrollo del ejercicio A. FORMULAS
DATOS
k1(N/m) m1 (kg) VA (m/s) XA (m) XA,B (m)
125 0,812 2,90 0,146 -0,469
= 112 . . = 12 . . = 2 . .
Explicación y/o justificación y/o regla utilizada en el proceso realizado: Se sabe que la aceleración gravitacional vale 9,81 Se reemplazan los valores para cada una de las formulas, con estas se pretenden hallar las distintas energías. Se sabe que la energía mecánica es la suma de la
RESPUESTAS A. B. C. D.
= 6,61 = VD=2,0,5930
= 12 . . =0,5∗ =0,83,1241∗2,90 =0,5∗ =12513,∗70, 5 469 = 0,5 ∗ 125 ∗ 0,146 = 1,332 =3, = 4=117, ++1613, 75 = =17, +16 17,1 6==17,16 + 1,1,333232 = 15,83 = 12 . . = 17,12576∗ 2 = 6,61
energía potencial y cinética.
B. X MAX
C.XD Según la figura
=0 = =17,016 = 1 + 17,16 = 2 . . = 17,0,78612∗ 2 = 0,53 XD==VAXA VD VD = 2,90
D.
Observaciones (Espacio exclusivo para el estudiante que realiza la revisión del ejercicio) :
Ejercicio No 2. Estudiante que realiza el ejercicio:
Leidy Marcela Manrique Obregon
Estudiante que revisa el ejercicio:
Una partícula de m1 kg de masa se dispara desde P como se muestra en la figura 2, con una velocidad inicial v i, que tiene una componente horizontal de vix m/s. La partícula asciende hasta la altura máxima de H m sobre P. Con la ley de conservación de la energía determine a) la componente vertical de v i, b) el trabajo efectuado por la fuerza gravitacional sobre la partícula durante su movimiento de P a B, y c) las componentes horizontal y vertical del vector velocidad cuando la partícula llega a B. Figura 2. Representación gráfica del ejercicio 2.
Datos del ejercicio
Desarrollo del ejercicio
Explicación justificación utilizada en realizado:
y/o y/o regla el proceso
A. DATOS
m1 (kg) Vix (m/s) H (m) h (m)
B. C.
33,6 24,6 -68,9
= 24,90 = 352,15 = 44,41 = 33,6
RESPUESTAS A.
0,521
=0,5=21=125,.. ∗9,781∗3ℎ 24,6 12 . . = = 0,5 ∗=0,330,5211∗435, 6 14 =125,== 455, 73 ++330, 87 = 455, 87 1 = 2 . . = 455,0,58217 ∗ 2 = 41,83
Se sabe que la aceleración gravitacional vale 9,81 Se reemplazan los valores para cada una de las formulas, con estas se pretenden hallar las distintas energías.
B.
1749 ==1129 ++ = 1749 1129 = = 24,√9 6020 = 12 . . = 2 ∗ℎ = 49,9,821 == 5,2,2402 = −24,∗ 90 ∅ = tan ( 33,6 ) ∅ = 36,54° = 455,87 = 0,521= =352, ∗ 981..1∗ℎ568, 9 15 = 455,8==7 808, 352, 02
= 455,=∆ 8352,7 15808, 02 C.
= 12 . . = 2 ∗ = 2∗0,808,52102 = 55,69 = + = = 3=101,1972, 4 1128, 5 9 = 44,41 = 33,6 Observaciones (Espacio exclusivo para el estudiante que realiza la revisión del ejercicio) :
Ejercicio No 3. Estudiante realiza ejercicio:
que el
Leidy Marcela Manrique Obregon
Estudiante que revisa el ejercicio:
Dos pequeños discos deslizan sin fricción sobre una mesa horizontal. El primer disco, de masa m1, es lanzado con rapidez vi1 hacia el segundo disco, de masa m2, que inicialmente está en reposo. Después de la colisión, ambos discos adquieren velocidades que están dirigidas a θ grados a cada lado de la línea original de movimiento del primer disco (ver figura 3). (a) ¿Cuáles son las rapideces finales de los dos objetos? ( y ). (b) ¿Es la colisión elástica o inelástica?
Figura 3. Representación gráfica del ejercicio 3. Datos del ejercicio
Desarrollo del ejercicio
Explicación y/o justificación y/o regla utilizada en el proceso realizado:
⃗ + ⃗= ⃗ + ⃗
Se da solución a la formula DATOS m1 (kg) Vi1 (m/s) m2 (kg)
4,70 4,00 2,40 28,4
(Grados) RESPUESTAS A.
⃗=2,32⁄ ⃗=4,55 /
A. Cantidad de movimiento
⃗ = ⃗ ⃗ =⃗ ⃗ =⃗ ⃗ =⃗ ⃗ + ⃗ = ⃗ + ⃗
Se Realiza el proceso de sustitución esto para hallar la velocidad de la componente x Y y.
B.
Elastica
La masa 2 se encuentra en reposo por ende su velocidad inicial en el componente de x y y es 0.
Ec (1)
⃗ = ⃗28,4+⃗28,4 18.8 = 4.70⃗ 28,4+2.40 ⃗ 28,4 ⃗ + ⃗ = ⃗ + ⃗ 0 = ⃗28,4⃗28,4 ⃗28,4 = ⃗28,4 ⃗28,4 = ⃗28,4 4.70⃗ 28,4 = 2.40⃗ 28,4 4.70⃗ = 2.40 ⃗ = 24..4700⃗ ⃗ = 0.51⃗ 18.8 = 4.70∗ 0.51⃗28,4 + 2.40 28,4 18.8 = 2.40⃗ 28,4 +2.40⃗ 28,4⃗ 18.8 = 4,70⃗ 28,4
Y tenemos que
Reemplazando en (1)
Se realiza la operación. Tenemos la m1
18, 8 4,7028,4 =⃗ ⃗ = 4,55⁄ ⃗ = 0.51 ∗4,55 ⃗ = 2,32⁄
Para la m2
⃗ = 1 ∗ 1/2 ⃗⃗ == 2,2,332 2 ∗∗ 4.1,790/2. 40 6 ⃗ = 4,55 / B. Se observa la figura 3, y de ella se puede decir que es Elástica porque en el momento de la colisión entre los dos discos ambos se quedan separados.
Observaciones (Espacio exclusivo para el estudiante que realiza la revisión del ejercicio) :
Ejercicio No 4. Estudiante que realiza el ejercicio:
Leidy Marcela Manrique Obregon
Estudiante que revisa el ejercicio:
Dos pequeñas esferas, de masas respectivas m1 y m2 kg, cuelgan de un punto común mediante sendos hilos de longitud L m, como se indica en la figura 4. La esfera m2 se encuentra en reposo y la esfera m1 se abandona a partir de la posición que se indica, de modo que tenga lugar una colisión frontal y perfectamente elástica entre ambas esferas. Determinar la altura a la que ascenderá cada esfera después del primer choque. Figura 4. Representación gráfica del ejercicio 4.
Datos del ejercicio
Desarrollo del ejercicio
DATOS
m1 (kg) m2 (kg) L (m)
2,20
2*m1 0,587
RESPUESTA
Observaciones (Espacio exclusivo para el estudiante que realiza la revisión del ejercicio) :
Explicación justificación utilizada en realizado:
y/o y/o regla el proceso
Ejercicio No 5. Estudiante que realiza el ejercicio:
Leidy Marcela Manrique Obregon.
Estudiante que revisa el ejercicio:
Agua con presión manométrica de P1 atm a nivel de la calle fluye hacia un edificio de oficinas con una rapidez de v1 m/s a través de una tubería de d1 cm de diámetro. La tubería se adelgaza a d2 cm de diámetro en el piso superior a h 2 m de altura sobre el nivel de la calle (Ver figura 5), donde se ha dejado abierto el grifo del agua. Calcule a) la velocidad de flujo y b) la presión manométrica en tal tubería del piso superior. (Suponga que no hay tuberías de ramificación y que se la viscosidad del fluido es despreciable.
Figura 5. Representación gráfica del ejercicio 5.
Datos del ejercicio
Desarrollo del ejercicio A.
DATOS
P1 (atm) v1 (m/s) d1 (cm) d2 (cm) h1 (m)
4,20 1,50 2,10 1,10 5,90
RESPUESTAS A.
2 = 5,46
2 = 21 . 1 1 2 = 22 . 1 2 1 2 = 22 . 1 2 2, 1 0 2 2 = 1,10 .1,50 2
Explicación y/o justificación y/o regla utilizada en el proceso realizado: Se aplican los valores a la ecuación de continuidad, para hallar la velocidad del fluido. Se realiza conversión de cm a m. Para hallar la presión manométrica, se emplea la ecuación de Bernoulli la primera planta está en el nivel del suelo por tanto la hidrostática es 0. Se despeja p2 que es la tubería en piso superior.
B.
2 = 7654,1
2,10 = 10011 = 0,021 1,10 = 100 = 0,011 0, 0 21 2 2 = 0,011 .1,50 2 − .1,50 2 = 41,,4211 ∗10 − ∗10 2 = 3,64∗ 1,50 2 = 5,46
Se realiza la conversión de cm a m.
B.
1 + 12 1 + 1 = 2 + 12 2 + 2 2 =21= 1+ 121 1 2 212 1 1 2 = 4,20 + 12 .10 (1,50 5,46 ) 1 2 = 4,20 + 12 .10 2,25 17,64 1 2 = 4,20 + 12 .10 15,39 1 2 = 4,20 + 500 (15.3 9 ) 1 2 = 4,20 + 7650 10 ∗ 9,81 ∗ 0,011
2 = 4,20 + 7650 0,108 2 = 7654,1 Observaciones (Espacio exclusivo para el estudiante que realiza la revisión del ejercicio) :
CONCLUSIONES En el presente trabajo unidad 3, encontramos varios ejercicios donde aplicamos principios de conservación de energía, investigando en la página newton.cnice.mec.es esta nos indica que la energía no se crea ni se destruye esta lo que hace es transformarse en otra, la energía inicial permanece constante, tenemos como ejemplo el cambio de energía cinética a energía potencial, esto ocurre cuando hay u n objeto quito y llega otro que está en movimiento y lo roza, permitiendo que el objeto que estaba quieto se desplace a esto se le llama cambios de energía, claro depende del trabajo efectuado. (Leidy Marcela Manrique)
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS https://www.fisicalab.com/apartado/cantidad-movimiento#contenidos https://www.fisicalab.com/apartado/energia-potencial-elastica#contenidos http://www.fisicapractica.com/energia-potencial.php https://www.youtube.com/watch?v=D8g-BRNFoCM https://www.youtube.com/watch?v=27894ZxSAQQ https://www.youtube.com/watch?v=b6oQOFHDGks http://movimientoparabolicokrisia.blogspot.com/ http://recursostic.educacion.es/descartes/web/materiales_didacticos/comp_movimientos/parabolico.htm http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/elacol.html http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/conservacion.htm
