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Física General. 100413A_ Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingenierías ECBTI Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNADTarea 2 – Dinámica y EnergíaTutor/a:Diana Marcela AlfonsoAlejandro Gonzalez RicoCc: 1125998523Fisica GeneralGrupo: 388Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNADE...

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Anexo 2 Formato Tarea 2. Física General. 100413A_954 Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingenierías ECBTI Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD

Tarea 2 – Dinámica y Energía

Tutor/a: Diana Marcela Alfonso

Alejandro Gonzalez Rico Cc: 1125998523 Fisica General Grupo: 388

Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD Escuela de Ciencias Basicas Tencologias e Ingenieria ECBTI Ingeniería Electronica Bogotá Octubre de 2021

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Introducción

En el presente documento hablaremos del concepto de dinámica, que se encarga de estudiar las fuerzas que actúan en los cuerpos y el efecto que se tiene en la relación al movimiento. La dinámica se regula de acuerdo con las leyes de Newton, adicionalmente veremos conceptos relacionados como lo son potencia trabajo y energía, a través de todos estos factores realizaremos nuestra actividad que es realizar 5 ejercicios dependiendo de estos tópicos.

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Nombre:

Documento:

Grupo:

Alejandro Gonzalez Rico

1125998523

388

Participación en el foro y uso del formato Responda sinceramente la siguiente tabla, será verificada la información por el tutor asignado. Pregunta

Respuesta

¿Participó en el Foro de la unidad 2?

SI _X__ No _________

¿Usa el formato adecuado?

SI __X__ No _________

Copie la evidencia de revisión del video del ejercicio 1 de sus compañeros. Desarrollo del ejercicio 1 1. [25 puntos] Simulador Virtual: Fuerzas y Movimiento

Videograbación simulador: https://screencast-o-matic.com/watch/cr6TedVl1UP Desarrollo del ejercicio 1. Simulador Virtual: Fuerzas y Movimiento Fuerza neta Fuerza izquierda

Fuerza derecha

Suma de Fuerzas

Quien gana

Personas azules

Personas rojas

1 de 100 N

1 de 50 N

100 N

50 N

50 N

Azules

1 de 150 N

150 N

150 N

0N

Ninguno

250 N

350 N

100 N

Rojos

150 N

250 N

100 N

Rojos

1 de 100 N 1 de 50 N 1 de 150 N 2 de 50 N

1 de 100 N 2 de 50 N 1 de 150 N

1 de 50 N

2 de 50 N

1 de 100 N

1 de 150 N

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Movimiento ¿Qué sucede con la rapidez cuando aplicamos la misma fuerza, pero diferente masa? justificar la respuesta Respuesta: La rapidez depende de la masa, por ejemplo, si aplicamos 150 N a una moto, la moto se moverá más rápido que si nosotros intentáramos mover un carro, el carro se movería pero con una velocidad menor. ¿Qué sucede con el valor de la Fuerza aplicada cuando tenemos la misma masa, pero cambiamos la fuerza de fricción? Respuesta:

Fricción

Fuerza aplicada

Nada

1N

Medio

123 N

Mucho

253 N Aceleración

¿Qué relación existe entre la masa y la aceleración? Respuesta: Se aplica ejercicio con 200+45 = 245 N Objeto

Aceleración

Objeto

6.05 m/s^2

Desarrollo de los ejercicios 2, 3 y 4. 2. Leyes de Movimiento y sus Aplicaciones

Aceleración 2.25 m/s^2

Objeto

Aceleración 3.50 m/s^2

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Enunciado: Un empleado de la empresa transportadora de mercancías Deprisa, se encuentra descargando un contenedor, para esto, utiliza una rampa con rodillos que está inclinada 40º con la horizontal por donde se deslizan sin fricción las cajas más pesadas, como se observa en la siguiente figura:

De acuerdo con esta información: a. Dibuje el diagrama de cuerpo libre de la caja aislada. b. Determine para una caja de masa � kg, la aceleración con la que se desliza por la rampa. c. Determine la fuerza normal que la rampa ejerce sobre la caja. Desarrollo del ejercicio 2. Leyes de Movimiento y sus Aplicaciones a. Desarrollamos entonces el diagrama de cuerpo libre

Determinamos ahora para una caja de 45 kg, la aceleración con la que se desliza por la rampa.

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b.

Tabla 1. Desarrollo del ejercicio 2.

3. Segunda ley de Newton

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Enunciado: Las poleas han sido utilizadas a nivel industrial para minimizar el esfuerzo de los operarios en diferentes operaciones porque transmiten la fuerza de manera eficiente. En una construcción subterránea utilizan un sistema de poleas que pueden sostener materiales de construcción de � kg de masa en equilibrio, gracias a una fuerza F que se aplica a una cuerda, como se muestra en la siguiente figura:

P1

P2

De acuerdo con esta información: a. Realice el diagrama de cuerpo libre para cada sección. b. Halle la tensión de cada sección de las cuerdas. c. Halle la magnitud de la fuerza F. Nota: Despreciar la masa de las poleas y la cuerda, lo mismo que la fricción que se genera. Desarrollo del ejercicio 3. Segunda Ley de Newton : . RTA: a. Diagrama de cuerpo libre

y

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b. Hallaremos el valor de las tensiones Sección 1:

441.45 N Sección 2:

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T2 es igual a T3

Sección 3:

T1=

C.

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Tabla 2. Desarrollo del ejercicio 3.

4. Trabajo, Potencia y Energía

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Enunciado: Una Ingeniera de alimentos de la UNAD está trabajando en una empresa de producción de alimentos lácteos, específicamente en el área de calidad de los quesos, ella debe velar porque el producto final llegue en las mejores condiciones. El queso es desplazado por una cinta transportadora que pasa por cuatro áreas (producción, revisión, control de calidad y empaque) como se observa en la figura y ejerce una fuerza de � kN para efectuar su movimiento cuya función es desplazar el queso de un punto a otro. Para que a la cinta transportadora se le pueda realizar un mantenimiento efectivo, es importante determinar la potencia ejercida en cada una de las áreas y la potencia total.

Teniendo en cuenta lo anterior y que el tiempo que tarda en cada área es el mismo (sin importar su longitud) es de � segundos: a. Determine el trabajo ejercido en cada una de las áreas. b. Determine la potencia ejercida por área. c. Determine el trabajo y la potencia totales ejercida desde el sector de producción hasta empaque.

Desarrollo del ejercicio 4. Trabajo, Potencia y Energía a. Determínanos el trabajo ejercido en cada una de las áreas. RTA: Aplicaremos esta formula para nuestro caso conociendo que la fuerza aplicada es de 45 KN, con tiempo igual de 45 segundos. Trabajo= W = Fx Potencia= P = W/T Área de Producción: Aplicamos la formula con los valores de la fuerza y el desplazamiento.

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Área de Ensamble: Aplicamos la formula con los valores de la fuerza y el desplazamiento.

Área de Revisión: Aplicamos la formula con los valores de la fuerza y el desplazamiento.

Área de Control: Aplicamos la formula con los valores de la fuerza y el desplazamiento.

b. Determine la potencia ejercida por área.

C. Determine el trabajo y la potencia totales ejercida desde el sector de producción hasta empaque.

Tabla 3. Desarrollo del ejercicio 4.

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Desarrollo del ejercicio 5. 5. Ejercicio experimental: Leyes de Newton Tome dos pequeños carritos de juguete de igual masa y únalos con una banda elástica como se muestra en la figura. Estirando la banda elástica, separe ambos carritos apoyándolos sobre una superficie plana y sin fricción hasta que la distancia entre ellos sea de aproximadamente 1 m. Suelte los dos carritos simultáneamente. Observe que se desplazarán por la acción de las fuerzas �1 y �2, ejercidas por la banda elástica, adquiriendo las aceleraciones �1 y �2. Observe la posición donde chocan los carritos. Para verificar esta posición repita el experimento tres veces.

Responda las siguientes preguntas: a. ¿Las distancias que recorren los carritos son más o menos iguales? b. ¿Las aceleraciones �1 y �2 que adquieren los carritos deben tener valores iguales o diferentes? c. ¿Si las masas de los carritos son iguales y recordando la segunda ley de Newton, se puede decir que las fuerzas �1 y �2 que la banda elástica ejerce sobre los carritos, son iguales? Sobre uno de los carritos coloque un peso cualquiera, de modo que su masa se vuelva dos veces la del otro carrito, realice nuevamente el procedimiento descrito anteriormente y responda: d. ¿Los valores de las fuerzas �1 y �2 que la banda elástica ejerce sobre los carritos, son iguales? e. Recordando la segunda ley de Newton ¿cuántas veces sería mayor el valor de �2 que el de �1? f. Sean �1 y �2 las distancias recorridas por los carritos al chocar, en esas condiciones ¿Cuántas veces �2 será mayor que �1? Desarrollo del ejercicio 5

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RTA: a. Gracias a la experimentación pudimos observar que las distancias recorridas por los vehículos son diferentes por su masa b. Tenemos dos cuerpos de masas similares, a los cuales se les aplica una fuerza de una magnitud parecidas, por lo tanto, la aceleración debería ser similar en ambos cuerpos c. Gracias a la segunda ley de Newton podríamos concluir que la F1 y F2 son iguales, esto debido a que tienen la misma masa, por lo tanto la fuerza que ejerce el elástico para los dos cuerpos es la misma d. e. Un cuerpo tiene el doble de masa que el otro; el cuerpo que tiene menos masa tendrá el doble de aceleración por lo tanto podríamos decir que a2 es dos veces que a1 f. Según la demostrado en el experimento podemos observar que la distancia que recorre el carro que tiene mas masa, es menos con respecto a la distancia recorrida con el carro de menor masa, en este caso si la aceleración de a2 es dos veces que a1 podríamos decir que la distancia de d2 es dos veces que d1

Presente aquí el análisis de los resultados obtenidos

Tabla 5. Desarrollo del ejercicio 5. Copie aquí los videograbación:

enlaces

de

la EJERCICIO 1 Videograbación simulador: https://screencast-o-matic.com/watch/cr6TedVl1UP

EJERCICIO 5 Videograbación ejercicio experimental: https://screencast-omatic.com/watch/cr8TedVl25P

Tabla 6. Enlaces de la videograbación

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Bibliografía

Bauer, W. y Westfall, D. (2014). Física para ingenierías y ciencias Vol. 1. (2a. ed.) McGraw-Hill Interamericana. (pp. 107 a la 124). http://www.ebooks724.com.bibliotecavirtual.unad.edu.co/?il=700

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Benitez, E. D. (2018). OVI Tipos de Fuerzas y segunda ley de Newton (Unidad 2). [vídeo]. Repositorio Institucional UNAD. https://repository.unad.edu.co/handle/10596/19454. Fuerzas y leyes del movimiento de Newton. Khan Academy. https://es.khanacademy.org/science/physics/forces-newtons-laws...