FISICA GENERAL

TRABAJO COLABORATIVO PROBLEMA UNO

UNIDAD 1. MECANICA

Presentado Por:

Julissa Rendón Suarez

Jhonatan González Amórtegui

Javier Andrés Tocora

Física General 100413_365

Presentado a

Alexander Flórez

Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD

CEAD José Acevedo y Gómez - Bogotá

Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería.

Marzo 30 del 2014

INTRODUCCION

La materia puede clasificarse por su forma física como un sólido, un líquido o un gas.

Las moléculas de los sólidos a temperaturas y presiones ordinarias tienen atracción

fuerte entre ellas y permanecen en posición fija relativa una a la otra. El calor es una

cantidad de energía y es una expresión del movimiento de las moléculas que

componen un cuerpo.

Estos elementos dichos son muy comunes en la vida cotidiana por lo cual el presente

trabajo plantea unas problemáticas que se presentan a las cuales se les dará la

solución de la manera en como la física lo plantea.

En el siguiente trabajo daremos solución a una variedad de ejercicios en temas

específicos como lo son: Física y Medición, Movimiento en una Dimensión, Vectores,

Movimiento en dos Dimensiones, Leyes de Movimiento.

OBJETIVOS

Desarrollar el taller con base a la problemática planteada apropiándose de cada uno

de los conocimientos adquiridos mediante el desarrollo.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Solucionar cada uno de los problemas presentados en la guía.

Comprender más a fondo los respectivos procedimientos.

Aplicar lo comprendido a las actividades cotidianas

RESUMEN DE EJERCICIOS

TEMA 1: FÍSICA Y MEDICIÓN

Ejercicio 2. Una importante compañía automotriz muestra un molde de su primer

automóvil, hecho de 9.35 kg de hierro. Para celebrar sus 100 años en el negocio, un

trabajador fundirá el molde en oro a partir del original. ¿Qué masa de oro se necesita

para hacer el nuevo modelo?

Hierro es un elemento químico de número atómico 26 situado en el grupo 8, periodo

4 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Fe y tiene una masa atómica

de 55,6 u.

Oro elemento químico de número atómico 79, que está ubicado en el grupo 11 de la

tabla periódica. Es un metal precioso blando de color amarillo. Su símbolo es Au y

tiene una masa atómica 196,96

Volumen = masa / densidad

Masa = densidad. Volumen

TEMA 2. MOVIMIENTO EN UNA DIMENSIÓN

Ejercicio 10. Una liebre y una Tortuga compiten en una carrera en una ruta de 1km

de largo. La tortuga paso a paso continuo y de manera estable a su máxima rapidez

de 0,2m/s se dirige hacia la línea de meta. La liebre corre a su máxima rapidez de

8m/s hacia la meta durante 0,8km y luego se detiene para fastidiar a la tortuga.

¿Cuán cerca de la meta la liebre puede dejar que se acerque la tortuga antes de

reanudar la carrera, que gana la tortuga en un final de fotografía? Suponga que

ambos animales, cuando se mueven, lo hacen de manera constante a su rapidez

máxima.

Continuo: Aquello que no termina, o se hace sin parar, el proceso tienen que

hacerse continuo, sin esperar pausas.

Estable: Mantener en estado estacionario, es decir, igual en el tiempo y una

modificación razonablemente pequeña de las condiciones iniciales no altera

significativamente el futuro de la situación.

Rapidez: relación entre la distancia recorrida y el tiempo empleado en completarla.

Su magnitud se designa como v. La celeridad es una magnitud escalar con

dimensiones de [L]/[T]. La rapidez se mide en las mismas unidades que la velocidad,

pero no tiene el carácter vectorial de ésta

SUBTEMA 3: VECTORES

15. Un vector tiene una componente x de -32.0 unidades y otra componente y de

15.0 unidades. Encuentre la magnitud y dirección de este vector.

Este problema, es del tema de vectores y los vectores son cantidades físicas que

tienen propiedades tanto numéricas como direccionales. La principal razón por la

cual se introducen los vectores, es porque simplifican la notación y además poseen

propiedades muy útiles para el manejo de magnitudes físicas.

Recordemos que un vector es un ente matemático que posee magnitud y dirección.

Además posee propiedades como la suma, la resta, la multiplicación por un escalar y

dos tipos de producto: el escalar o producto punto y el vectorial o producto cruz.

Cuando hablamos de un vector, lo podríamos definir como un segmento de recta

dirigido, ósea que tiene una orientación (dirección) y una longitud (magnitud).

Magnitud: es la longitud del vector, o la flecha. La magnitud de un vector A se indica

por |A|. Si la magnitud de A es 3 unidades, entonces se dice que |A| = 3. La

magnitud de un vector es un número real.

Dirección: se refiere hacia donde apunta la flecha del vector, norte-sur, oriente-

occidente, 45°, etc.

Entonces teniendo claras las definiciones que nos plantea el problema procedemos a

definir los datos que dicho problema nos da:

Las coordenadas cartesianas de un punto en el plano xy son (x, y), que según el

planteamiento del problema serian, X= 32.0 y Y= 15.0 y con estos datos procedemos

a hallar la magnitud o longitud; se entiende que el problema el convertir de

coordenadas cartesianas a coordenadas polares (las cuales se representan

mediante la distancia y el ángulo) y para esto tenemos que ir a repasar las

definiciones trigonométricas, las cuales nos dicen Que:

Conociendo estas fórmulas donde se encuentra el conocido teorema de Pitágoras,

procedemos a sustituir nuestros datos en dichas formulas y poder dar respuesta a la

magnitud y dirección de dicho vector planteado.

Primero que todo reemplazamos nuestros datos en el teorema de Pitágoras para

hallar la magnitud.

Después de haber hallado la magnitud en metros, procedemos a hallar la dirección

ósea el ángulo;

Y damos por finalizado nuestro ejercicio planteado.

TEMA 4. MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES

Ejercicio 21. Un automóvil viaja hacia el este con una rapidez de 50.0 km/h. Gotas

de lluvia caen con una rapidez constante en vertical respecto de la Tierra. Las trazas

de la lluvia en las ventanas laterales del automóvil forman un ángulo de 60.0° con la

vertical. Encuentre la velocidad de la lluvia en relación con a) el automóvil y b) la

Tierra

Formula: 𝑣⃗�− 𝑣⃗�+ 𝑣⃗�0 0

Angulo: Es la parte del plano comprendida entre dos semirrectas que tienen el

mismo punto de origen o vértice.1 Suelen medirse en unidades tales como el radián,

el grado sexagesimal o el grado centesimal.

Velocidad: Magnitud física de carácter vectorial que expresa el desplazamiento de

un objeto por unidad de tiempo. Se representa por o . Sus dimensiones son [L]/[T].

Su unidad en el Sistema Internacional es el metro por segundo (símbolo m/s).

TEMA 5. LEYES DEL MOVIMIENTO

Ejercicio 23. La distancia entre dos postes de teléfono es de 50.0 m. Cuando un ave

de 1.00 kg se posa sobre el alambre del teléfono a la mitad entre los postes, el

alambre se comba 0.200 m. Dibuje un diagrama de cuerpo libre del ave. ¿Cuánta

tensión produce el ave en el alambre? Ignore el peso del alambre

Distancia: Magnitud escalar, que se expresa en unidades de longitud

Diagrama de Cuerpo Libre: Representación gráfica utilizada a menudo por físicos e

ingenieros para analizar las fuerzas que actúan sobre un cuerpo libre. El diagrama de

cuerpo libre es un elemental caso particular de un diagrama de fuerzas.

ITEM IV Grupal: Continuando con la solución a los problemas, escoger el segundo problema de los 5 que seleccionó el grupo, el grupo deberá usar su propia inventiva y proponer un problema similar (puede ser un ejercicio con una temática similar, cambiar valores iniciales, etc, apoyarse con el tutor). Los estudiantes deben dar solución al problema creado y entregar los pasos detallados de dicha solución, la solución iría en el mismo documento del resumen grupal.

Una persona camina primero a una rapidez constante de 10m/seg. a lo largo de una recta del punto A al punto B, y luego regresa a lo largo de la línea de B a A. A una rapidez constante de 7m/seg.

CuaI es:

Su rapidez promedio en todo el viaje? Su velocidad promedio en todo el viaje?

D= distancia entre A y B

T1=tiempo que demora entre A y B

10mseg

=dt 1

Despejando el tiempo

t 1d

10mseg

T2= tiempo que demora entre A y B

−7 mseg

=−dt 2

7mseg

=dt 2

Despejando el tiempo

t 2d

7mseg

Rapidez promedio en todo el viaje?

rapidez promedio=distancia totaltiempototal

= d+dd

10mseg

+d

7mseg

= 2d7 d+10d

70mseg

= 2d17 d

70mseg

rapidez promedio=2d17d

70mseg

2∗70d mseg

17d=140 d

mseg

17d=140

mseg17

=8,23mseg

Cuál es su velocidad promedio en todo el viaje

v=∆ x∆ t

= xf−xitf−ti

=d−d∆ t

= 0∆ t

=o mseg

Cuando regresa al mismo punto se considera que el desplazamiento es igual a cero y por lo tanto la velocidad promedio es cero.

ITEM V. Grupal: Continuando con la solución a los problemas, escoger el tercer problema de los 5 que seleccionó el grupo; el grupo entrega la solución detallada a este problema, dicha solución debe ir en el mismo documento del resumen grupal.

Un vector tiene una componente x de -32.0 unidades y otra componente y de 15.0 unidades. Encuentre la magnitud y dirección de este vector

IvI=√(−32.0)2+(15.0)2=√1.024+225=√1249

Magnitud del Vector es = 35,34

Vector IvI=(−32 ,15)

θ=tan−1( 15−32 )θ=tan−1 (−0,46 )

θ=−24,70

θ=−24 ° 42 'Dirección del Vector es: -16° 41’

ITEM VI. Grupal: Continuando con la solución a los problemas, escoger el cuatro problema de los 5 que seleccionó el grupo, dar solución a este problema y crear un cuestionario de tres preguntas de opción múltiple con única respuesta, marcando la respuesta correcta claro. Este cuestionario debe ir en el mismo documento del resumen grupal

ITEM VII. Grupal: Continuado con la solución a los problemas, escoger el quinto problema de los 5 que seleccionó el grupo, este problema los resolverá cada participante de forma individual, posteriormente deberán comparar las soluciones con sus compañeros de forma que se pueda verificar las similitudes y diferencias en el procedimiento, finalmente entregar una única solución en consenso grupal. Las comparaciones y la solución final la deben entregar en el mismo documento del resumen grupal

EJERCICIO RESUELTO POR: JULISSA RENDON

Ejercicio 23. La distancia entre dos postes de teléfono es de 50.0 m. Cuando un ave de 1.00 kg se posa sobre el alambre del teléfono a la mitad entre los postes, el alambre se comba 0.200 m. Dibuje un diagrama de cuerpo libre del ave. ¿Cuánta tensión produce el ave en el alambre? Ignore el peso del alambre.

tanθ=0,2025

=0,008

θ=arc tg 0,008

θ=0,45 °

ΣFy=0

ΣFy=Ty+Ty−W=0

Ty=Tsen0,45°

W=m∗g=q∗9,8=9,8Newton

Tsen0,45+Tsen0,45−W=0

2T Sen0,45=W=9 ,8

T= 9,82Sen0,45

= 9,8

1,6∗10−2=612,88Newton

EJERCICIO RESUELTO POR: JHONATAN GONZALEZ

EJERCICIO RESUELTO POR: JAVIER TOCORA

CONCLUSIONES