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Física General. 100413A_
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingenierías ECBTI
Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD
Nombre:
______Yuri Sirley Diaz
Documento:
_____________1144040358__________
_
Grupo:
___100413_270________
[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 número 1? SI _______ No ___no______
¿Usa el formato adecuado? SI __si_____ 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: Energía en la pista de patinaje
Copie aquí el enlace de la videograbación: https://youtu.be/eIupJKvBgLg
Desarrollo del ejercicio 1. Simulador Virtual: Vectores
Pregunta Respuesta
- ¿Cuál es el comportamiento de la energía cinética y
potencial en los puntos más altos de la pista?
Justifique su respuesta.
La energía cinética disminuye en los puntos más altos es
cero y la energía potencial hace lo opuesto, aumenta en
los puntos más altos y disminuye con la altura
- ¿Cuál es el comportamiento de la energía cinética y
potencial en el punto más bajo de la pista? Justifique
su respuesta.
La energía cinética aumenta en el punto mas bajo, pero
la energía potencial disminuye
- ¿Cuál es el comportamiento de la energía total en
toda la pista? Justifique su respuesta.
La energía total no varia sigue siendo la misma
- ¿Cuál es el efecto de la gravedad en el movimiento y
en las energías? Justifique su respuesta con una base
teórica.
A menor gravedad el patinador se mueve más lento en la
pista y mayor gravedad el patinador se desplaza mas
rápido
- ¿Cuál es el efecto de la fricción en el movimiento y
en las energías? Justifique su respuesta con una base
teórica.
A menor fuerza de fricción se requiere mas fuerza para
poner la patinadora en movimiento aumentando la
energía térmica
Tabla 1. Preguntas para responder en el ejercicio 1. Simulador: Energía en la pista de patinaje
Desarrollo de los ejercicios 2, 3 y 4.
2. [7 puntos] Conservación de la energía mecánica
Enunciado : En el diseño de un sistema inteligente IoT, en el proceso de recolección de basuras, un Ingeniero Electrónico
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Unadista está encargado en desarrollar el sistema. Utilizará sensores de movimiento y un sistema amortiguado para efectos de
disminuir los impactos físicos del material reciclado. Los recolectores de basura son cilíndricos y son arrojados desde el punto
de recolección inicial hasta el centro de acopio y recolección. En el proceso, al final la energía perdida debida al rozamiento es
de 100
Problema: Los cilindros se arrojan uno a uno desde la parte más alta ubicada a una altura de h= 30 × 10
2
m; la masa total de
los contenedores cilíndricos de basura es de 4 30 kg. El sistema amortiguado consiste en un resorte y un panel plástico para
evitar diferencias de energía en la colisión (similar al de un automóvil) cuya constante de elasticidad del resorte es
k = 25000 N /m que detiene su movimiento al caer.
Con base en esta información.
Desarrollo del ejercicio 2. Movimiento uniforme y uniformemente variado:
Tabla 1. Desarrollo del ejercicio 2.
a. Determine la energía de lanzamiento del cilindro en el punto más alto y en el más bajo.
m= 4 ( 30 ) = 120 kg
h= 30 ∗ 10
2
= 3000 m
k = 25000 N /m
E
perdida
= 100 J
v
i
= 0 m/s
E
1
=U
1
+ K
1
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c. Determine la longitud de compresión del resorte en el sistema amortiguado.
E
2
= E
pe
E
pe
k x
2
k x
2
=E
2
x
2
2 E
2
k
x=
2 E
2
k
x=
2 ( 3527900 J )
25000 N /m
x=16.799 m
d. ¿Por qué es relevante calcular la energía y la velocidad para el Ingeniero en la construcción de su sistema IoT?
Es relevante porque al saber la cantidad de energía y velocidad porque así mismo puede elegir el material para que sea optimo
3. [7 puntos] Conservación del momento lineal
Enunciado: La figura 2, muestra dos robots combatientes que se deslizan sobre una superficie sin fricción. El robot A, con
masa de 30 kg, se mueve inicialmente a 2.0 m/s paralelo al eje x. Choca con el robot B, cuya masa es de
= 15 kg y está
inicialmente en reposo. Después del choque, el robot A se mueve a 1.0 m/s en una dirección que forma un ángulo α = 30 °con
su dirección inicial.
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Desarrollo del ejercicio 3. Cantidades escalares y vectoriales:
Presenta aquí el desarrollo del ejercicio 3. Cantidades escalares y vectoriales haciendo uso del editor de ecuaciones.
Tabla 2. Desarrollo del ejercicio 3.
Con base en la anterior información:
a. Determine la velocidad final para el robot B.
b. Calcula la dirección que forma el ángulo del Robot B después de la colisión.
V
A 1
m
s
î
V
B 1
m
s
V
fA 1
m
s
α= 30 °
m
A 1
= 30 kg
m
B 1
= 15 kg
A) Determine la velocidad final para el robot B.
m
A
∗V
A 1
+m
B
∗V
B 1
=m
A
∗V
fA
+m
B
∗V
fB
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V
fB
=2.026 m/s
B) Calcula la dirección que forma el ángulo del Robot B después de la colisión.
tan ( β )=
V
fB
J
V
fB
î
( β )=tan
− 1
(
V
fB
J
V
fB
î
)
( β )=tan
− 1
(
− 1 m/s
2,26 m/s
)
β
=tan
− 1
4. [7 puntos] Conservación de la cantidad de flujo
Enunciado : Un sistema de riego de una plantación descarga agua de un tubo cilíndrico horizontal con un flujo de
1
= 5000 c m
3
/s. En un extremo del tubo, donde el radio es de r
1
= 30 × 10
− 1
cm, la presión absoluta del agua es de
P
1
= 2 × 10
5
Pa
. En el otro extremo del tubo, se reduce el radio a r
2
× 10
− 1
cm. Con base a esta información:
a. Determine qué principio de conservación se aplica en este ejercicio
b. Realice una representación de la situación
c. Determine la rapidez con que el agua sale en cada uno de los extremos del tubo
d. Determine la presión absoluta tiene el agua al fluir por el extremo del tubo con radio reducido
Desarrollo del ejercicio 4. Movimiento en dos dimensiones:
Presenta aquí el desarrollo del ejercicio 4. Movimiento en dos dimensiones, haciendo uso del editor de ecuaciones.
Tabla 3. Desarrollo del ejercicio 4.
Desarrollo del ejercicio 5.
[15 puntos] Caída Libre: Aproximación a la aceleración gravitacional.
A partir de la experiencia en la plataforma Algodoo, conteste las preguntas:
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Copie en el cuadro del frente el enlace del
vídeo:
https://youtu.be/I2uhHwDystY
¿Por qué la primera oscilación es la que
contiene la mayor energía?
Porque es la que tiene menos fuerza de fricción
¿Las oscilaciones en el sistema masa-resorte
son repetibles en una experiencia de
laboratorio?
Si,
¿Qué ocurre si el resorte aumenta su constante
de elasticidad mayor? ¿y una menor?
Si la constante es menor la cantidad de oscilaciones
disminuyen
¿Qué pasaría si el resorte tuviese una longitud
mayor? ¿y una menor?
Si es resorte tiene mas longitud habrá mas oscilaciones
Graficas
Tabla 5. Desarrollo del ejercicio 5
