A4 JCF - DDDSSD PDF

Preview

Summary

DDDSSD...

Description

Alumno: José Carlos Fausto Matricula: 850179031 Materia: Física Unidad: 3 Actividad: 4

1. Dos bloques están conectados por un cordón muy ligero que pasa por una polea sin masa y sin fricción (figura 6.30). Al viajar a rapidez constante, el bloque de 20.0 N se mueve 75.0 cm a la derecha y el bloque de 12.0 N se mueve 75.0 cm hacia abajo. Durante este proceso, ¿cuánto trabajo efectúa a) sobre el bloque de 12.0 N,

i) la gravedad y 𝑊 = 𝐹 ∗ 𝐷 = 12 ∗ 0.75𝑚 = 𝟗 𝑱

ii) la tensión en el cordón? 𝑊 = −𝐹 ∗ 𝐷 = −12 ∗ 0.75𝑚 = −𝟗 𝑱 b) sobre el bloque de 20.0 N,

i) la gravedad, 𝑊 = 𝐹 ∗ 𝐷 = 20 ∗ 0𝑚 = 𝟎 𝑱

ii) la tensión en el cordón, 𝑊 = 𝐹 ∗ 𝐷 = 12 ∗ 0.75𝑚 = 𝟗 𝑱

iii) la fricción y 𝑊 = −𝐹 ∗ 𝐷 = −12 ∗ 0.75𝑚 = −𝟗 𝑱

iv) la fuerza normal? 0J c) Obtenga el trabajo total efectuado sobre cada blo bloque. que. 0 J Se anulan los valores positivos vs negativos

2. Un trineo con masa de 8.00 kg se mueve en línea recta sobre una superficie horizontal sin fricción. En cierto punto, su rapidez es de 4.00 m>s; 2.50 m más adelante, su rapidez es de 6.00 m>s. Use el teorema trabajo-energía para determinar la fuerza que actúa sobre el trineo, suponiendo que tal fuerza es constante y actúa en la dirección del movimiento del trineo. m=8 Kg vo= 4m/s v= 6 m/s D=2.5 m 𝐹∙𝐷=

𝑚 ∙ 𝑣2 𝑚 ∙ 𝑣𝑜2 − 2 2

8 ∙ 62 8 ∙ 42 8 ∙ 36 8 ∙ 16 288 128 𝑚 ∙ 𝑣 2 𝑚 ∙ 𝑣𝑜2 − − 2 − 2 − 2 144 − 64 80 2 2 2 2 = = = = = 2 = 𝟑𝟐 𝑵 𝐹= 𝐷 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5

3. Un bloque de hielo con masa de 2.00 kg se desliza 0.750 m hacia abajo por un plano inclinado a un ángulo de 36.98 bajo la horizontal. Si el bloque parte del reposo, ¿cuál será su rapidez final? Puede despreciarse la fricción.

m=2 kg D= 0.750m g= 9.81m/s ∅= 36.98 1

𝑚 ∙ 𝑔 ∙ ℎ = 2 ∙ 𝑚 ∙ 𝑣2 ℎ = sin 36.98° ∙ 𝐷 = 0.6015 ∙ 0.750𝑚 = 𝟎. 𝟒𝟓 𝒎 1

𝑚 ∙ 𝑔 ∙ ℎ = 2 ∙ 𝑚 ∙ 𝑣2 𝑣 = √2 ∙ 𝑔 ∙ ℎ = √2 ∙ 9.81 ∙ 0.45 = √8.829 = 𝟐. 𝟗𝟕𝟏𝟑 𝒎 ⁄ 𝟐 𝒔

4. En un día una alpinista de 75 kg asciende desde el nivel de 1500 m de un risco vertical hasta la cima a 2400 m. El siguiente día, desciende desde la cima hasta la base del risco, que está a una elevación de 1350 m. ¿Cuál es su cambio en energía potencial gravitacional m=75kg g= 9.81 m/s2 h1= 1500m h2= 2400m h3= 1350m

a) durante el primer día y

𝐸𝑝1 = 𝑚 ∙ 𝑔 ∙ ℎ1 = 75𝑘𝑔 ∙ 9.81 𝑚⁄ 2 ∙ 1500𝑚 = 𝟏, 𝟏𝟎𝟑, 𝟔𝟐𝟓 𝑱 𝑠 𝐸𝑝2 = 𝑚 ∙ 𝑔 ∙ ℎ2 = 75𝑘𝑔 ∙ 9.81 𝑚⁄ 2 ∙ 2400𝑚 = 𝟏, 𝟕𝟔𝟓, 𝟖𝟎𝟎 𝑱 𝑠 ∆𝑃 = 𝐸𝑝2 − 𝐸𝑝1 = 1,765,800 − 1,103,625 = 𝟔𝟔𝟐, 𝟏𝟕𝟓 𝑱

b) durante el segundo día? 𝐸𝑝3 = 𝑚 ∙ 𝑔 ∙ ℎ3 = 75𝑘𝑔 ∙ 9.81 𝑚⁄ 2 ∙ 1350𝑚 = 𝟗𝟗𝟑, 𝟐𝟔𝟐. 𝟓 𝑱 𝑠 ∆𝑃 = 𝐸𝑝3 − 𝐸𝑝2 = 993,262.5 − 1,765,800 = −𝟕𝟕𝟐, 𝟓𝟑𝟕. 𝟓 𝑱

5. Un saco de correo de 120 kg cuelga de una cuerda vertical de 3.5 m de longitud. Un trabajador de correos desplaza el saco a una posición lateral a 2.0 m de su posición original, manteniendo la cuerda tensa en todo momento. m=120kg Co= 2m h=3.5m θ= 34.84° Tan 𝜃 = 0.6966 F= Tsin 34.84° mg= Tcos 34.84° a) ¿Qué fuerza horizontal se necesita para mantener el saco en la nueva posición? sin 𝜃 =

𝐶𝑜

= sin 𝜃 =

ℎ sin−1 0.5714𝑚

2𝑚 3.5𝑚

= sin 𝜃 = 0.5714𝑚

𝜃= = 𝟑𝟒. 𝟖𝟒° 𝑇 sin 𝜃 = 𝑇 sin 34.84° = 𝟎. 𝟓𝟕𝟏𝟕 𝑇 cos 𝜃 = 𝑇 cos 34.84° = 𝟎. 𝟖𝟐𝟎𝟕 𝐹 0.5717 tan 𝜃 = = 𝟎. 𝟔𝟗𝟔𝟔 = 𝑚𝑔

0.8207

𝐹𝑥 = 𝑚 ∙ 𝑔 ∙ tan 𝜃 = 120𝑘𝑔 ∙ 9.81 𝑚 ⁄ 2 ∙ 0.6966 = 𝟖𝟐𝟎. 𝟎𝟑 𝑵 𝑠 b) Cuando el saco se mueve a esta posición, ¿cuánto trabajo es efectuado i)

por la cuerda y No hay trabajo ya que el cos 90° es 0, que multiplicado por cualquier tensión T, será resultado 0W

ii) por el trabajador? 𝑊 =𝑚∙ℎ∙𝑔 𝑊 = 120𝑘𝑔 ∙ 3.5(1 − cos 34.84) ∙ 9.81 𝑚 ⁄ 2 = 120𝑘𝑔 ∙ 3.5(0.1796) ∙ 9.81 𝑚 ⁄𝑠2 = 𝟕𝟑𝟗. 𝟗𝟖 𝑱 𝑠...