- Tarea 2- Dinámica y energía PDF

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no aplica...

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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

Nombre:

Documento:

Angel Duvan Castañeda Pidiache

Grupo:

1.116.552.069

100413_601

[14 puntos] 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. Nota: Si el estudiante marca Si y no participó en el foro su prueba será anulada bajo los criterios de la rúbrica del curso Desarrollo del ejercicio 1 1.

[25 puntos] Simulador Virtual: Fuerzas y Movimiento

Copie aquí el enlace de la videograbación:

Nota: Si no se realiza el vídeo o el enlace no está en esta misma tabla, el puntaje asignado máximo será de 5 puntos.

Desarrollo del ejercicio 1. Simulador Virtual: Fuerzas y Movimiento Fuerza neta Personas azules

Personas rojas

Fuerza izquierda

Fuerza derecha

Suma de Fuerzas

Quien gana

1 de 100kg

1 de 50kg

100N

50N

50N

Equipo azul

1 de 150kg

150N

150N

0N

Empate

250N

350N

100N

Equipo rojo

150N

250N

100N

Equipo rojo

1 de 100kg 1 de 50kg 1 de 100kg 1 de 150kg 2 de 50kg 2 de 50kg 1 de 150 kg 1 de 50kg

2 de 50kg

1 de 100kg

1 de 150kg Movimiento

¿Qué sucede con la rapidez cuando aplicamos la misma fuerza, pero diferente masa? justificar la respuesta Al tener la misma fuerza al ejecutar en movimiento para todos los objetos con diferente peso(masa) se observa que la rapidez varía según el tipo de masa al empujar ya que la fuerza es constante pero la masa del objeto varía, entre menor masa más rapidez hay a mayor masa y

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misma fuerza menor es su rapidez. Fricción ¿Qué sucede con la rapidez cuando tenemos la misma masa, pero cambiamos la fuerza de fricción? La rapidez varía según la fricción, ya que a mayor fricción mayor fuerza de empuje para darle rapidez Fricción

Fuerza aplicada

Nada

3N

Medio

126N

Mucho

251N

Aceleración ¿Qué relación existe entre la masa y la aceleración? Según la ley establece que la aceleración de un objeto es inversamente proporcional a la masa del objeto, cuanto mayor sea la masa de un objeto menor será la aceleración si se aplica una fuerza neta dada, para este ejercicio la fuerza neta dada no hacia mover el objeto debido a la masa de cuyo objeto y la fricción. Objeto Aceleración Objeto Aceleración Objeto Aceleración 0.00 m /s 2

0.00 m /s 2

0.00 m /s 2

Tabla 1. Desarrollo del ejercicio 1.

Desarrollo de los ejercicios 2, 3 y 4. 2.

[7 puntos] Leyes de Movimiento y sus Aplicaciones

Leyes de Movimiento y sus Aplicaciones 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:

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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. Dibuje el diagrama de cuerpo libre de la caja aislada

b. Determine para una caja de masa 36 kg, la aceleración con la que se desliza por la rampa ∑f =m. a P=m.g Px=p. sin θ Py=p.cos θ X px=m.a=p. sin θ =m.a m.g sin θ =m.a

m. g sin θ m a=g. sin θ

a=

a=9.8 sin (40) a=6.299 Y N-py=0 c. Determine la fuerza normal que la rampa ejerce sobre la caja N-py=0 N=PY N=P. cos θ N=m.g cos θ N=36x9.8cos (40) N=270.26

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Tabla 1. Desarrollo del ejercicio 2. 3.

[7 puntos] Segunda ley de Newton

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 36 kg de masa en equilibrio, gracias a una fuerza F que se aplica a una cuerda, como se muestra en la siguiente figura:

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. a. Realice el diagrama de cuerpo libre para cada sección

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M=36

∑ f y =m.0 T5-mg=0 T5=mg T5=36kg(9.8 m /s 2 ¿ T5=352N

∑ f y =m.0 T3+T2-T5=0 T3+T2=T5 2 T 32=T 5

T 32 =

T5 2

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T 32 =

352 2

T 32 =176 N

∑ f y =m.0 T4-T3-T2-T1=0 T4=T3+T2+T1 T4= T 32 +T 1 T4= T 321 T4=3(36*9.8 m /s 2 ¿ T4=1,056 c. Halle la magnitud de la fuerza F.

P P F= N . 1 2 2

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F=

36∗9.8 2

F=

352 2

F=176N

Tabla 2. Desarrollo del ejercicio 3. 4.

[7 puntos] Trabajo, Potencia y Energía

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 36 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 36 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. Determine el trabajo ejercido en cada una de las áreas. Producción 60m Trabajo W=f.d W P=36 N *60m

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W P=2.160 J Ensamble 40m W=F.d W e =¿ 36N*40m W e =¿ 1.440J Revisión 50m W=F.d W r =¿ 36N*50m W r =¿ 1.800J Control 30m W=F.d W c =¿ 36N*30m W c =¿ 1.080J

b. Determine la potencia ejercida por área Producción

2160 J 36 P p=60 W P p=

Ensamble

1440 J 36 Pe =40 W Pe =

Revisión

1800 J 36 Pr=50W Pr=

Control

1080 J 36 Pc =30 W Pc =

c. Determine el trabajo y la potencia totales ejercida desde el sector de producción hasta empaque. W T =¿ 2160J+1440J W T =¿ 3600J

PT =¿ 60W+40W PT =¿ 100W

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Tabla 3. Desarrollo del ejercicio 4. Desarrollo del ejercicio 5. 5.

[15 puntos] 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 a. ¿Las distancias que recorren los carritos son más o menos iguales? Si son iguales, ya que los carros tienen la misma masa y aceleración por lo tanto recorrer aproximadamente la misma distancia.

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b. ¿Las aceleraciones �1 y �2 que adquieren los carritos deben tener valores iguales o diferentes Iguales porque la segunda ley de newton dice que la aceleración que adquiere un cuerpo es proporcional a la masa de un objeto, es decir que al ser iguales las masas estas se cancelan quedando como resultado que las aceleraciones son iguales, por tanto:

F1=F 2 m 1 a 1=m 2 a 2 a1=a2 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 Teniendo en cuenta que la segunda ley de newton nos dice que la masa por la aceleración es igual a la magnitud de la fuerza de un cuerpo F= m*a por lo tanto, podemos decir que las fuerzas de estos carros son iguales ya que las masas son iguale. 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? Los valores de las fuerzas son iguales ya que al estar unidos las fuerzas se mantienen, pero el que tenía menos masa aumenta su aceleración para mantener la fuerza. e. Recordando la segunda ley de Newton ¿cuántas veces sería mayor el valor de �2 que el de �1? La aceleración de la segunda es el doble de la primera ya que la masa aumento dos veces que el del otro carro, por lo tanto:

F1=F 2 2 m 1 a 1 =m 2 a 2 a1=a2 f. Sean �1 y �2 las distancias recorridas por los carritos al chocar, en esas condiciones ¿Cuántas veces �2 será mayor que �1? La distancia del segundo carro, ya que va al doble de velocidad, entonces un carro va a correr el doble de distancia que el otro carro, pero al momento de chocar los dos carros van a tener la misma fuerza por lo que uno tiene mayor aceleración y menos masa, mientras que el otro tienen mayor masa menor aceleración teniendo la misma fuerza.

Presente aquí el análisis de los resultados obtenidos Al hacer este ejercicio experimental, evidenciamos que al ser iguales las masas vemos que las distancias recorridas son iguales, y que también las fuerzas son iguales ya que la segunda ley de newton menciona que la masa por la aceleración es igual a la fuerza de un cuerpo por lo tanto que así se duplique la masa de un objeto las aceleraciones van a ser iguales. Tabla 5. Desarrollo del ejercicio 5.

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