Trabajo Colaborativo Fase 3(16-02) (1)

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    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNADESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA:

    CURSO: FSICA GENERAL CDIGO: 100413TRABAJO COLABORATIVO FASE 3 (MOMENTO 7)

    Curso de Fsica General-Cdigo: 100413

    Trabajo Colaborativo Fase 3 (Momento 7)

    Temticas Revisadas (Unidad 3): Teorema de la conservacin de la energa mecnica y sus aplicaciones, Teorema de

    conservacin de la cantidad de movimiento o momento lineal y conservacin en la cantidad de flujo (Ecuacin de

    continuidad)

    Actividades para el Momento siete: Planeacin, diseo y entrega del producto final (trabajo colaborativo Fase 3)

    Ingresar al entorno de informacin inicial y revisar los diferentes foros del entorno.

    Revisar las referencias bibliogrficas requeridas y complementarias de la Unidad 3, que se encuentran en el

    entorno de conocimiento

    Establecer comunicacin con sus compaeros del grupo colaborativo e interactuar con ellos con el fin de

    establecer roles y estrategias para dar inicio a la actividad colaborativa.

    Participar en forma individual y colaborativamente en la construccin de la actividad del momento 7 Trabajo

    Colaborativa Fase 3.

    Entregar el Producto final en el entorno de evaluacin y seguimiento.

    Especificaciones de entrega del Trabajo colaborativo Fase 3:

    Formato:

    Pgina: carta

    Mrgenes: superior, inferior, izquierdo y derecho: 2cm

    Interlineado: sencillo

    Texto: Calibri 11.

    Formato de entrega: Word

    El informe debe contener:

    1. Portada (nombre de la institucin, nombre del curso, ttulo del trabajo, nombre del docente, nombre e identificacin

    de los estudiantes, lugar y fecha de elaboracin)

    2. Introduccin

    3. Desarrollo de la actividad

    4. Conclusiones

    5. Referencias (Norma APA versin 3 en espaol (traduccin de la versin 6 en ingls))

    Nombre y formato del archivo:

    1. El archivo del Producto final debe adjuntarse en el entorno de Evaluaciny Seguimiento en la actividad tarea: Entrega

    del Trabajo colaborativo Fase 3. Este archivo se debe anexar en formato Wordpor un integrante del equipo en el tema

    creado para ello por el director de curso.

    2. El archivo del Producto final debe tener el siguiente nombre: cdigo del curso_nmero del grupo_ Trabajo Fase 3

    Ejemplo: si el nmero de su grupo es 342: 100413_342_Trabajo_Fase 3

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    Condiciones para la presentacin del trabajo colaborativo Fase 3:

    Para obtener nota en este tipo de trabajos colaborativos es obligatorio subir un SOLO archivo como definitivo, no

    basta con hacer solo aportes. Grupo que no suba dicho archivo como trabajo definitivo, en el tema

    correspondiente para ello, obtiene CERO (0) como nota. No se aceptan aportes los ltimos tresdaspara el cierre de la actividad, ya que estos difcilmente se pueden

    tener en cuenta en la construccin del producto final. Los aportes deben hacerse en el mismo foro, haciendo uso

    de la herramienta Ecuaciones o por medio del cdigo latex (Consultar a su tutor asignado); no se aceptan aportes

    escaneados. Todos los aportes deben ser de la autora de cada uno de los participantes del grupo.

    La participacin del estudiante debe ser activa durante todo el periodo de la actividad no al final de ella.

    Trabajo Colaborativo Fase 3:

    Si su grupo colaborativo termina en los dgitos 0 o 1 inicie la discusin acadmica y solucin con sus compaeros de

    grupo, de los siguientes 10 ejercicios en el foro Colaborativo Fase 3:

    Nota: para todos los problemas que requieran la aceleracin de la gravedad, use el valor estndar de 9.81 m/s2.

    Teorema de la conservacin de la energa mecnica y sus aplicaciones:

    1.

    Una cuenta se desliza sin friccin dando un giro completo. Si la cuenta se suelta desde una altura h=250R. Utilice e

    teorema de la conservacin de la energa para determinar su velocidad en el punto A?

    Figura tomada de Fsica para Ciencias e Ingeniera, 7a edicin, Serway/Jewett.

    2.

    Un Drone de masa 300 g vuela a una altura (a) de 20 metros a una velocidad de 10 m/s, el Drone desciende a una

    altura (b) de 10 metros y aumenta su velocidad a 15 m/s.

    3. Una caja de 2.70Kg que se desliza hacia abajo por una rampa en un muelle de carga. La rampa mide 0.90 m de largo

    y est inclinada 28. 0o. La caja empieza desde el reposo en la parte superior y experimenta una fuerza de friccin

    constante, cuya magnitud es de 4.50 N y continua movindose una corta distancia sobre el suelo plano. A) Utilice

    mtodos de energa para determinar la velocidad de la caja cuando alcanza el punto inferior de la rampa y B) A qu

    distancia se desliza la caja sobre el piso horizontal si continua experimentando una fuerza de friccin de 4.50 N de

    magnitud?

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    Figura tomada de Fsica para Ciencias e Ingeniera, 7a edicin, Serway/Jewett.

    4.

    Una masa m1de 4.5 Kg se une a una cuerda ligera que pasa sobre una polea sin friccin y sin masa. El otro extremo

    de la cuerda se una a una masa m2 de 2.5 Kg. Utilice el principio de conservacin de la energa mecnica, para

    determinar la velocidad final de la masa m2despus de que ha cado (desde el reposo) 2.0 m.

    Teorema de conservacin de la cantidad de movimiento o momento lineal:

    5.

    Dos bloques de masas M y 3M se colocan sobre una superficie horizontal sin friccin. Un resorte ligero se ensambla a

    uno de ellos, y los bloques se empujan juntos con el resorte entre ellos. Una cuerda que inicialmente mantiene a los

    bloques juntos se quema; despus de esto, el bloque de masa 3M se mueve hacia la derecha con una rapidez de 1.80

    m/s. a) Cul es la velocidad del bloque de masa M? b) Encuentre la energa potencial elstica original del sistema,

    considerando M = 0.250 kg. c) La energa original est en el resorte o en la cuerda? Explique su respuesta. d) La

    cantidad de movimiento del sistema se conserva en el proceso de rompimiento? Cmo puede ser, con fuerzas

    grandes en accin? Cmo puede ser, sin movimiento anticipado y mucho movimiento posterior?

    Figura tomada de Fsica para Ciencias e Ingeniera, 7a edicin, Serway/Jewett.

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    6.

    Un defensor de lnea de ftbol americano de 110 kg va corriendo hacia la derecha a 2.75 m/s, mientras otro defensor

    de lnea de 125 kg corre directamente hacia el primero a 2.60 m/s. Cules son a) la magnitud y direccin del momento

    lineal neto de estos dos deportistas, y b) su energa cintica total?

    7.

    Un automvil de 4 toneladas se mueve a 60 m/s hacia la derecha. Alcanza a otro automvil de 2 toneladas que se

    mueve a 20 m/s, tambin hacia la derecha. Si chocan y queda pegados uno a otro, cul ser su velocidad

    inmediatamente despus del choque?

    Conservacin en la cantidad de flujo (Ecuacin de continuidad)

    8.

    (a) Calcular la presin absoluta en la profundidad del ocano de 1 000 m. Supongamos que la densidad del agua de

    mar es 1,024103kg/m y que el aire por encima ejerce una presin de 101,3 kPa.

    9. El resorte medidor de presin mostrado en la figura, tiene una constante de elasticidad de 980N/m y el mbolo

    tiene un dimetro de 1,8m. Calcule la profundidad del agua para la cual el resorte se comprime 0.7cm.(Tenga en

    cuenta que la = )

    Figura tomada de Fsica para Ciencias e Ingeniera, 7a edicin, Serway/Jewett.

    10.

    Como parte de un sistema de lubricacin para maquinaria pesada, un aceite con densidad de 850 kg/m se bombeaa travs de un tubo cilndrico de 7.50 cm de dimetro a razn de 9.50 litros por segundo. a) Calcule la rapidez del

    aceite b) Si el dimetro del tubo se reduce a 4.0 cm, qu nuevos valores tendrn la rapidez y la tasa de flujo de

    volumen? Suponga que el aceite es incompresible.

    Si su grupo colaborativo termina en los dgitos 2 o 3 inicie la discusin acadmica y solucin con sus compaeros de

    grupo, de los siguientes 10 ejercicios en el foro Colaborativo Fase 3:

    Nota: para todos los problemas que requieran la aceleracin de la gravedad, use el valor estndar de 9.81 m/s2.

    Teorema de la conservacin de la energa mecnica y sus aplicaciones:

    1. Un patinador va a 50 km/h por un plano horizontal, usa su velocidad para subir por una rampa inclinada hasta

    detenerse. Si el patinador tiene una masa de 70 kg y despreciamos el rozamiento calcule, (a) La energa mecnica y

    (b) La altura hasta la que logra ascender.

    2.

    Un bloque de 6.00 kg se pone en movimiento hacia arriba de un plano inclinado con una rapidez inicial de 8.00 m/s

    (ver figura). El bloque llega al reposo despus de viajar 3.00 m a lo largo del plano, que est inclinado en un ngulo

    de 30.0 con la horizontal. Para este movimiento, determine (a) El cambio en la energa cintica del bloque. (b) E

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    cambio en la energa potencial del sistema bloqueTierra. (c) La fuerza de friccin que se ejerce sobre el bloque. (d

    El coeficiente de friccin cintica.

    Figura tomada de Fsica para Ciencias e Ingeniera, 7a edicin, Serway/Jewett.

    3.

    Dos masas unidas entre s por medio de una cuerda sin masa que pasa por una polea sin friccin y una clavija sin

    friccin. Un extremo de la cuerda est unida a una masa 1 de 3.00Kg que est a una distancia R = 1,20 m de la clavija

    El otro extremo de la cuerda se conecta a un bloque de masa 2 igual a 6.00 Kg que descansa sobre una mesa. Desde

    qu ngulo (medido desde el eje vertical) debe soltarse la masa de 3.00Kg con el fin de que se levante de la mesa el

    bloque de 6.00 Kg?

    Figura tomada de Fsica para Ciencias e Ingeniera, 7a edicin, Serway/Jewett.

    4.

    El coeficiente de friccin entre el bloque m1y la superficie es 0.400. El sistema parte del reposo Cul es la rapidez dela m1cuando cae una altura h? donde m1, m2 y h son 2.8 kg, 4.8 kg y 1.5m respectivamente.

    Teorema de conservacin de la cantidad de movimiento o momento lineal:

    5.

    Un deslizador de 0.150 kg se mueve a la derecha a 2.00 m/sen un riel de aire horizontal sin friccin y choca de frente

    con otro deslizador, de 0.300 kg, que se mueve a la izquierda a 1.00 m/s. Calcule la velocidad final (magnitud y

    direccin) de cada deslizador si el choque es elstico.

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    6.

    Una bola de acero de 2.50 kg golpea una pared con una rapidez de 12.0 m/s en un ngulo de 60.0 con la superficie.

    Rebota con la misma rapidez y ngulo. Si la bola est en contacto con la pared durante 0.180 s, cul es la fuerza

    promedio que la pared ejerce sobre la bola?

    Figura tomada de Fsica para Ciencias e Ingeniera, 7a edicin, Serway/Jewett.

    7.

    Una bala de 12.0 g se dispara en un bloque de madera fijo (m = 4.80 kg). La bala se incrusta en el bloque. La rapidez

    de la combinacin bala ms madera inmediatamente despus de la colisin es 0.500 m/s. Cul fue la rapidez origina

    de la bala?

    Conservacin en la cantidad de flujo (Ecuacin de continuidad)

    8.

    El resorte del indicador de presin mostrado en la figura tiene una constante de elasticidad de 1 000 N / m, y el pistn

    tiene un dimetro de 2,00 cm. A medida que el medidor se baja en el agua, el cambio en la profundidad hace que el

    pistn se mueva en por 0.500 cm Qu tanto descendi el pistn?

    Figura tomada de Fsica para Ciencias e Ingeniera, 7a edicin, Serway/Jewett.

    9.

    Se verti mercurio en un tubo en U como se muestra en la figura(a). El brazo izquierdo del tubo tiene seccin

    transversal A1 rea de 10,0 cm, y el brazo derecho tiene un rea de seccin transversal A2 de 5,00 cm. Despus se

    vierten 100 gramos de agua en el brazo derecho como en la figura (b). a) Determinar la longitud de la columna de

    agua en el brazo derecho del tubo en U. b) Dado que la densidad del mercurio es 13,6 g/cm, qu distancia h sale e

    mercurio en el brazo izquierdo?

    Figura tomada de Fsica para Ciencias e Ingeniera, 7a edicin, Serway/Jewett.

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    10. La tasa de flujo de agua por un tubo horizontal es 2.00m/min. Determine la velocidad del flujo en un punto donde

    el dimetro del tubo es a) 10.0 cm y b) 5.00cm.

    Si su grupo colaborativo termina en los dgitos 4 o 5 inicie la discusin acadmica y solucin con sus compaeros degrupo, de los siguientes 10 ejercicios en el foro Colaborativo Fase 3:

    Nota: para todos los problemas que requieran la aceleracin de la gravedad, use el valor estndar de 9.81 m/s2.

    Teorema de la conservacin de la energa mecnica y sus aplicaciones:

    1.

    El resorte de la figura est apoyado sobre la superficie horizontal y tiene su extremo derecho asegurado a la pared. Su

    constante elstica vale 128 N/m. El bloque tiene masa 0.815 kg y es lanzado hacia el resorte, apoyado en la superficie

    con rapidez = 2.83 m/s. Todas las superficies en contacto carecen de rozamiento

    (a) Determine la rapidez del bloque cuando est pasando por la posicin B, donde la compresin del resorte vale =

    0.158 m. (b) Determine la mxima compresin que el bloque produce en el resorte (esta posicin est marcada C enla figura; max = ?) (c) Determine la rapidez del bloque despus de que ha vuelto a perder contacto con el resorte

    (posicin D en la figura). (d) La figura usa un eje X horizontal, positivo hacia la derecha, que corre a lo largo del eje de

    resorte. El origen = 0 est ubicado en el punto del extremo izquierdo del resorte no deformado, como lo muestra

    la primera subfigura. Para la coordenada del bloque, use su cara frontal (la del lado del resorte). El contacto entre

    bloque y resorte comienza entonces en la coordenada = 0. Si la coordenada del bloque en las posiciones A y D

    es 0.500 m, trace una grfica cuantitativa (ejes marcados numricamente) de la rapidez del bloque contra su

    posicin (en el eje Y, en el eje X). La grfica debe cubrir todo el movimiento del bloque desde A hasta D.

    Figura tomada de Fsica para Ciencias e Ingeniera, 7a edicin, Serway/Jewett.

    2. Un bloque de 20.0 kg se conecta a un bloque de 30.0 kg mediante una cuerda que pasa sobre una polea ligera sin

    friccin. El bloque de 30.0 kg se conecta a un resorte con constante de fuerza de 1.80 10N/m, como se muestra

    en la figura. El resorte no est estirado cuando el sistema est como se muestra en la figura, y el plano inclinado no

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    tiene friccin. El bloque de 20.0 kg se jala 20.0 cm hacia abajo del plano (de modo que el bloque de 30.0 kg est

    40.0 cm sobre el suelo) y se libera desde el reposo. Encuentre la rapidez de cada bloque cuando el bloque de 30.0 kg

    regresa a la posicin 20.0 cm arriba del suelo.

    Figura tomada de Fsica para Ciencias e Ingeniera, 7a edicin, Serway/Jewett.

    3.

    Una partcula de 0.5 kg de masa se dispara desde P como se muestra en la figura, con una velocidad inicial vi, que tiene

    una componente horizontal de 35 m/s. La partcula asciende hasta la altura mxima de 22 m sobre P. Con la ley de

    conservacin de la energa determine a) la componente vertical de vi, b) el trabajo efectuado por la fuerza

    gravitacional sobre la partcula durante su movimiento de P a B, y c) las componentes horizontal y vertical del vectorvelocidad cuando la partcula llega a B.

    4.

    Un hombre que corre tiene la mitad de la energa cintica que un nio con la mitad de su masa. El hombre aumenta

    su velocidad en 1.0 m/s, y luego tiene la misma energa cintica que la del nio. Cul era la velocidad original de los

    dos?

    Teorema de conservacin de la cantidad de movimiento o momento lineal:

    5. Una canica de 10.0 g se desliza hacia la izquierda a 0.400 m/ssobre una acera horizontal de Nueva York cubierta de

    hielo y sin friccin, y sufre un choque elstico de frente con otra canica, de 30.0 g, que se desliza hacia la derecha a

    0.100 m/s(puesto que el choque es de frente, los movimientos son en una lnea recta). (a) Calcule el cambio en el

    momentum lineal para cada canica como resultado del choque. (b) Calcule el cambio de energa cintica para cada

    canica como resultado del choque.

    6.

    Un automvil de 4 toneladas se mueve a 60 m/s hacia la derecha. Alcanza a otro automvil de 2 toneladas que semueve a 20 m/s, tambin hacia la derecha. Si chocan y quedan pegados uno a otro, cul ser su velocidad

    inmediatamente despus del choque?

    7. Una partcula de masa m se mueve con cantidad de movimiento de magnitud p. Demuestre que la energa cintica de

    la partcula est dada por =

    . b) Exprese la magnitud de la cantidad de movimiento de la partcula en trminos

    de su energa cintica y masa.

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    Conservacin en la cantidad de flujo (Ecuacin de continuidad):

    8. En un elevador de automoviles que se emplea en un taller, el aire comprimido ejerce una fuerza sobre un pequeo

    mbolo de seccin transversal que tiene un radio de 6.00 cm. Esta presin se trasmite por medio de un lquido a un

    segundo mbolo de 18.0 cm de radio. Qu fuerza debe ejercer el aire comprimido para levantar un auto que pesa14 200 N?Qu presin del aire producira sta fuerza?

    9.

    Una manguera de 1.5 cm de diametro es utilizada para llenar un valde de 18 litros. Si la manguera tarda de minuto

    para llenar el valde (1 L=10 cm) Cul ser la velocidad del agua al salir de la manguera? S el dimetro de la

    manguera se reduce a 1.00 cm Cul ser la velocidad del agua al salir de la manguera, suponiendo la misma tasa de

    flujo?

    10.

    Una pelota de ping pong tiene un dimetro de 3.60 cm y una densidad promedio de 0.084 0 g/cm3. Qu fuerza se

    requiere para mantenerla completamente sumergida bajo el agua? Presente la respuesta en las unidades del medida

    del S.I.

    Si su grupo colaborativo termina en los dgitos 6 o 7 inicie la discusin acadmica y solucin con sus compaeros de

    grupo, de los siguientes 10 ejercicios en el foro Colaborativo Fase 3:

    Nota: para todos los problemas que requieran la aceleracin de la gravedad, use el valor estndar de 9.81 m/s2.

    Teorema de la conservacin de la energa mecnica y sus aplicaciones:

    1.

    Considere el pndulo simple mostrado en la figura. La distancia entre el punto de soporte (extremo superior de la

    cuerda fijo a Tierra) y el centro de la esfera vale 1.20 m. La esfera, de masa 0.500 kg, es desplazada lateralmente de

    forma que el ngulo vale 25.0, y liberada con rapidez inicial nula. (a) Determine la rapidez de la esfera cuando

    est pasando por el punto donde la cuerda est vertical. (b) Determine la tensin de la cuerda en el punto de lapregunta (a). (c) Determine la rapidez de la esfera cuando pas por el punto donde la cuerda est formando con la

    vertical un ngulo = 10.0. (d) Determine la tensin de la cuerda en el punto de la pregunta (c). (e) Cules de las

    respuestas anteriores cambiaran si se modifica el valor de la masa de la esfera? Nota: Asumimos que la figura no est

    a escala, de forma que el tamao de la esfera es despreciable en comparacin con la longitud de la cuerda. Por otro

    lado, las dems variables mostradas en la figura son tiles es el proceso de solucin del problema, y pueden ser usadas

    |Figura tomada de la pgina webwww.123rf.com/stock-photo/pendulum.html

    http://www.123rf.com/stock-photo/pendulum.htmlhttp://www.123rf.com/stock-photo/pendulum.htmlhttp://www.123rf.com/stock-photo/pendulum.html
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    2. Considere la pista de tobogn mostrada en la figura. Los puntos marcados corresponden a: A = mximo absoluto, B

    = mximo local, C = mnimo local. Un bloque de hielo (masa en la figura) patina sobre la pista sin rozamiento

    apreciable. El bloque es apoyado sobre el punto C y se le imprime all una rapidez C, para lanzarlo hacia arriba po

    la pista. (a) Cul debe ser el valor de C para que justo alcance a llegar al punto A? (asumimos que el bloque no

    pierde nunca contacto con la pista). Para las preguntas (b), (c) y (d), el bloque es lanzado con la rapidez calculada enla pregunta (a). (b) Determine la rapidez con la cual pasa el bloque por el punto B. (c) Suponga que el radio de curvatura

    de la pista en el punto B vale 5.00 m. Determine la magnitud de la fuerza de contacto entre el bloque y la pista en ese

    punto. (d) Cul podra ser el valor mnimo del radio de curvatura de la pista en el punto B si se busca que el bloque

    se mantenga en contacto con ella al pasar por ese punto?

    Figura tomada de Fsica para Ciencias e Ingeniera, 7a edicin, Serway/Jewett.

    3. El mecanismo de disparo de un rifle de juguete se compone de un resorte de constante desconocida. Cuando e

    resorte se comprime 0.210 m, el rifle es capaz de lanzar un proyectil de 30.0 g hasta una altura mxima de 25.0 m

    cuando se dispara verticalmente desde el reposo. a) Ignore todas las fuerzas resistivas y determine el valor de la

    constante del resorte. b) calcule la velocidad de la bala cuando pasa por la posicin de equilibrio del resorte. c) Cu

    es la velocidad del proyectil cuando est a una altura de 10.0 m?

    Figura tomada de Fsica, 4a edicin, Serway.

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    4.

    Una esfera de hielo se suelta del borde de un tazn hemisfrico sin friccin cuyo radio mide 26.3 cm (ver figura) con

    qu velocidad se mueve el cubo en el fondo del tazn?

    Teorema de conservacin de la cantidad de movimiento o momento lineal

    5.

    Tres carros de masas 4.00 kg, 10.0 kg y 3.00 kg, se mueven sobre una pista horizontal sin friccin con magnitudes develocidad de 5.00 m/s, 3.00 m/s y 4.00 m/s. Acopladores de velcro hacen que los carros queden unidos despus de

    chocar. Encuentre la velocidad final del tren de tres carros. b) Qu pasara si? Su respuesta requiere que todos los

    carros choquen y se unan en el mismo momento? Qu sucedera si chocan en diferente orden?

    Figura tomada de Fsica para Ciencias e Ingeniera, 7a edicin, Serway/Jewett.

    6.

    Una bola de billar que se mueve a 4.50 m/s golpea una bola fija de la misma masa. Despus de la colisin, la primera

    bola se mueve, a 4.20 m/s, en un ngulo de 30.0 respecto de la lnea de movimiento original. Si supone una colisin

    elstica (ignore la friccin y el movimiento rotacional), encuentre la velocidad de la bola golpeada despus de la

    colisin.

    7.

    Un pegote de plastilina de masa , que se mueve horizontalmente a 3.00 m/s, choca y se adhiere a un bloque de

    masa 4que inicialmente est en reposo y cuelga del techo por medio de un alambre liviano de 1.20 m de largo

    Determine el ngulo mximo de oscilacin, con respecto a la vertical, del bloque despus del impacto.

    Conservacin en la cantidad de flujo (Ecuacin de continuidad)

    8.

    Para una cama cuadrada de agua de 1.90 m de lado y 35.0 cm de profundidad, a) Encuentre su peso y b) Encuentre

    la presin ejercida sobre el piso cuando la cama descansa en su posicin normal. Suponga que toda la superficie

    inferior de la cama est en contacto con el piso.

    9.

    Una tuberia de un acueducto de 12 cm de dimetro interno (DI) surte agua por tubos de menor dimetro (1.00cm de

    DI) a las casas. Si en una de las casas se demora un balde de 10 L 20 segundos en llenarse Cules son las velocidades

    medias del agua en tubo que entra a una casa y la tuberia principal?

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    CURSO: FSICA GENERAL CDIGO: 100413TRABAJO COLABORATIVO FASE 3 (MOMENTO 7)

    10.

    Un tubo en U de rea de seccin transversal uniforme, abierto a la atmsfera, est parcialmente lleno de mercurio.

    Despus, se verti en agua en ambos brazos. Si la configuracin de equilibrio del tubo es como se muestra en la

    Figura, con h2= 1,00 cm, determinar el valor de h1.

    Figura tomada de Fsica para Ciencias e Ingeniera, 7a edicin, Serway/Jewett.

    Si su grupo colaborativo termina en los dgitos 8 o 9 inicie la discusin acadmica y solucin con sus compaeros de

    grupo, de los siguientes 10 ejercicios en el foro Colaborativo Fase 3:

    Nota: para todos los problemas que requieran la aceleracin de la gravedad, use el valor estndar de 9.81 m/s2.

    Teorema de la conservacin de la energa mecnica y sus aplicaciones:

    1. Con una velocidad inicial de 150 m/s, un proyectil con una masa de 2.40 kg se dispara desde un risco de 125 m de

    altura, dirigido 41.0 arriba de la horizontal. Cules son a) su energa cintica al momento de disparar, y b) su energa

    potencial? c) calcule la rapidez del proyectil poco antes de que caiga al suelo. Cul respuesta depende de su masa?

    2.

    Un pndulo est compuesto por una esfera de masa m unida a cuerda ligera de longitud . La esfera se suelta desde

    el reposo cuando la cuerda forma un ngulo 1con la vertical, y el pivote en O no tiene friccin.

    O

    1

    Cos 1

    mg

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    CURSO: FSICA GENERAL CDIGO: 100413TRABAJO COLABORATIVO FASE 3 (MOMENTO 7)

    a) Determinar una expresin para la velocidad y otra para la tensin en el punto ms bajo .b) Un pndulo de 1.50 m de longitud y 0.400 Kg de masa se suelta desde el reposo cuando la cuerda forma un

    ngulo de 35.0ocon la vertical. Encuentre la velocidad de la esfera y la tensin de la cuerda cuando la esfera se

    encuentra en se punto ms bajo ( ).

    3.

    Una bola de can de 20.0 kg se dispara desde un can ubicado en terreno llano, con rapidez inicial de1.00 10m/s a un ngulo de 37.0 con la horizontal (despreciar el tamao del can) (a) Aplicando la teora

    cinemtica del tiro parablico, determine la rapidez de la bola en el punto de altura mxima de la trayectoria

    parablica que describe. (b) Aplicando la conservacin de la energa mecnica, determine el valor de la altura mxima

    que alcanza la bola sobre el terreno. (c) Aplicando de nuevo la conservacin de la energa mecnica, determine la

    rapidez con que la bola regresa al nivel del terreno.

    4. Una barra ligera rgida mide 77.0 cm de largo. Su extremo superior tiene como pivote un eje horizontal de baja

    friccin. La barra cuelga recta hacia abajo en reposo con una pequea bola de gran masa unida a su extremo inferior

    Usted golpea la bola y sbitamente le da una velocidad horizontal de modo que se balancea alrededor de un crculo

    completo. Qu rapidez mnima se requiere en la parte ms baja para hacer que la bola recorra lo alto del crculo?

    Teorema de conservacin de la cantidad de movimiento o momento lineal:

    5.

    La masa del disco azul en la figura es 20.0% mayor que la masa del disco verde. Antes de chocar, los discos se

    aproximan mutuamente con cantidades de movimiento de igual magnitud y direcciones opuestas, y el disco verde

    tiene una rapidez inicial de 10.0 m/s. Encuentre la rapidez que tiene cada disco despus de la colisin, si la mitad de

    la energa cintica del sistema se convierte en energa interna durante la colisin.

    Figura tomada de Fsica para Ciencias e Ingeniera, 7a edicin, Serway/Jewett.

    6.

    Una partcula A de 1.50kg tiene una velocidad = (3.00 2.00 ) /, y una partcula B de 2.00 kg tiene una

    velocidad = (1.00 + 6.00 ) /. Encuentre a) la velocidad del centro de masa y b) la cantidad de movimiento

    total del sistema

    7.

    Dos pequeos discos deslizan sin friccin sobre una mesa horizontal. El primer disco, de masa = 5.00 kg, es

    lanzado con rapidez = 4.50 m/shacia el segundo disco, de masa = 2.50 kg, que inicialmente est en reposo

    Despus de la colisin, ambos discos adquieren velocidades que estn dirigidas a = 30.0a cada lado de la lnea

    original de movimiento del primer disco (ver figura). (a) Cules son las rapideces finales de los dos objetos? ( y

    ). (b) Es la colisin elstica o inelstica?

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    UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNADESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA:

    CURSO: FSICA GENERAL CDIGO: 100413TRABAJO COLABORATIVO FASE 3 (MOMENTO 7)

    Conservacin en la cantidad de flujo (Ecuacin de continuidad):

    8.

    La densidad del agua de mar es 1.0310 Kg/m. Considere que la P0 =1.01 105Pa. a) Calcule la presin a unaprofundidad de 900 m y b) la fuerza total ejercida sobre el exterior de una ventana circular de 40cm de diametro de

    un submarino a esta profundidad.

    9.

    La fuerza gravitacional que se ejerce sobre un objeto slido es 5.00 N. Cuando el objeto se suspende de una balanza

    de resorte y se sumerge en agua, la lectura en la balanza es 3.50N. Encuentre la densidad del objeto.

    Figura tomada de Fsica para Ciencias e Ingeniera, 7a edicin, Serway/Jewett.

    10.A travs de una manguera contra incendios de 6.35 cm de dimetro circula agua a una relacin de 0.012 0

    m3/s. La manguera termina en una boquilla de 2.20 cm de dimetro interior. Cul es la rapidez con la que

    el agua sale de la boquilla?

    NOTAS:

    Los aportes realizados por los estudiantes entre los ltimos tres das en que el foro se encuentre habilitado, no sern

    tenidos en cuenta para la calificacin de esos estudiantes, por respeto a los estudiantes que si cumplen; esta

    normatividad, est apoyada en la resolucin rectoral No 006808 del 19 de agosto de 2014.

    Cada grupo colaborativo debe socializar y entregar obligatoriamente un SOLO producto final, segn sea la fase del

    trabajo colaborativo en el entorno de Evaluacin y Seguimiento.