TRABAJO COLABORATIVO UNO

FISICA GENERAL

ANALISIS EJERCICIO

Por

ADRIANA ESTEFANIA CABRERA -1087417381

TUTOR

GILMA PAOLA ANDRADE TRUJILLO

MARCO YAMIR PANTOJA

Grupo

100413_171

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

ESCUELA CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERA

SEPTIEMBRE DE 2015

Tabla de contenido

Introducción 3

Objetivos 4

Análisis De Ejercicios 5

Conclusiones 15

INTRODUCCION

De acuerdo a la metodología y pensum académico establecido por la universidad a distancia, el aporte individual y grupal producto del conocimiento adquirido en el estudio de la Unidad 1, el grupo colaborativo 1 de la asignatura Física General ha planteado, desarrollado y demostrado algunos ejercicios componentes de la temática contenida de la unidad 1, a saber:

Tema 1: Fisca y Mediciones

Tema 2: Movimiento en una Dimensión

Tema 3: Vectores

Tema 4: Movimiento en dos Dimensiones

Tema 5: Leyes del movimiento

Los cuales fueron trabajadas por cada miembro del grupo de acuerdo a la rúbrica propuesta por el director del curso, teniendo como resultado trabajo en equipo e interacción de la temática estudiada en este periodo.

OBJETIVOS

• Cumplir con el procedimiento y/o metodología para la evaluación del conocimiento adquirido

• Plantear el problema, desarrollar y presentar individualmente y en equipo dando la posibilidad de compartir el conocimiento y a la vez recibir retroalimentación de los demás compañeros

• Enriquecer el conocimiento, resolviendo inquietudes a aplicando no solo durante esta etapa de estudio sino entiendo aún más el porqué de los fenómenos que a diario están en contacto con los sentidos.

• interactuar con los compañeros de forma dinámica para que cada uno participe en el desarrollo de los ejercicios.

ANALISIS DE EJERCICIOS

Tema 1: Física y medición (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008).

Ejercicio # 5

Encuentre el orden de magnitud del número de pelotas de tenis de mesa que entrarían en una habitación de su casa (sin estrujarse). En su solución, establezca las cantidades que midió o estimó y los valores que tomó para ellas.

Para desarrollar este punto se debe conocer el volumen de la habitación y el volumen de las pelotas de tenis, para calcular el número de pelotas que caben en la habitación.

Que es Volumen: Es una magnitud escalar 2 definida como la extensión en tres dimensiones de una región del espacio. Es una magnitud derivada de la longitud, ya que se halla multiplicando la longitud, el ancho y la altura; desde un punto de vista físico, los cuerpos materiales ocupan un volumen por el hecho de ser extensos.

a) Volumen de la Habitación:

Volumen de cubo= largo*ancho*alto= m3

Largo = 4m

Ancho= 3m

Alto= 3.5m

V= 4*3.2*3.5=44.8

V=

Volumen de la habitación es de 44.8 m3

b) Volumen de las Pelota Tenis:

DIAMETRO 54,8m

Volumen de una esfera: v= (4/3) π* r3

π=3,141621

r=radio de la pelota

Diámetro pelota es 54,8 m

Radio de pelota es dividir el diámetro en dos para saber radio, para calcular el volumen de la pelota.

54,8/2

= 27.4 mm

V= (4) π* (27,4) ^3

3

V= 4*3.14*(20570,824)/3

V=258369,54944/3

V = 86123,1831 m3

Volumen de la pelota de tenis 86123,1831 m3

Con toda esta ya se puede calcular el número de pelotas que caben en la habitación.

c) Numero Pelotas= Volumen de la Habitación/Volumen Pelotas La unidad de medida del volumen se da en M3.

N.P= 44,8 m3 /86123,1831 m3 =5,2018 m3

Por lo anterior podemos concluir por el orden de magnitud calculado en la habitación pueden caber unas cinco mi pelotas de tenis.

SUBTEMA 3: VECTORES (PROBLEMAS TOMADOS DEL LIBRO DE(SERWAY & JEWETT JR., 2008)

EJERCICIO #14

Un avión vuela desde el campo base al lago A, a 190 km de distancia en la dirección 15.0° al noreste. Después de soltar suministros vuela al lago B, que está a 110 km a 20.0° al noroeste del lago

A. Determine gráficamente la distancia y dirección desde el lago B al campo base.

SOLUCION

Las formas que vamos a utilizar para la solución del problema:

Ax = AcosƟ

Bx = BcosƟ

Rx= Ax+ Bx

Ay = AsenƟ 

By = BsenƟ 

Ry= Ay+ By

Rt = √(Rx + Ry ) 

Ax = AcosƟ Ay = AsenƟ Ax = 190 km (cos15°) Ay = 190 km (sen15°)

Ax = 183,52 Km Ay = 49.17 km 

Bx = BsenƟ By = BcosƟ Bx = 110 km (sen20°) By = 110 km (cos20°)Bx = 37.62km By = 103.35 km

Rx = Ax + Bx Ry = Ay + ByRx = 183.52 km + 37.62km Ry = 49.17 km + 103.35 kmRx = 221.14 km Ry = 152.52 km

Rt = √ ((Rx)2 + (Ry)2)Rt = √ ((221.14)2 + (152.52)2) Rt = √ (442,28 + 305,04)Rt = √747.32Rt = 27.33 km

YRT=27.33

Tema 5: Leyes del movimiento (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008)Un objeto de 4.00kg se somete a una aceleración conocida por a= (4.00iˆ+12.00jˆ) m/s2. Encuentre la fuerza resultante que actúa sobre él y la magnitud de la fuerza resultante.

DatosMasa: 10kgAceleración: (4.00iˆ+12.00jˆ) m/s2

La fórmula a utilizar es la segunda ley de newton F=m*aF= 10kg*(4.00iˆ+12.00jˆ) m/s2

F=40i+120j fuerza resultante

La magnitud la hallamos con la siguiente formula¿ F∨¿√ i2+ j2

¿ F∨¿√402+1202

|F|=√1600+14400|F|=√16000

|F|=126,50Newtonmagnitud de la fuerza resultante

B 110 KM

A 190KM

Y

Subtema 3: vectores

Un avión vuela 200 km al oeste desde la ciudad A hasta la ciudad B y después 300 km en la dirección de 30 grados al noreste de la ciudad B hasta la ciudad C.

a) En línea recta, que tan lejos está la ciudad C de la ciudad A

b) Respecto de la ciudad A en qué dirección está la ciudad C?

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9

C D = 0.326228

La ciudad C esta a 483.64 km de la ciudad A

La ciudad C esta a 18.06 grados al Nor-Oeste de la ciudad A

Tema 5: Leyes del movimiento (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008)

27. Un bloque de masa m = 2.00 kg se libera desde el reposo en h = 0.500 m sobre la superficie de una mesa, en lo alto de un plano inclinado de = 30.0°, como se muestra en la figura 4. El plano sin fricción está fijo sobre una mesa de altura H = 2.00 m.

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1

Planteamiento para resolver el problema m = 2.00 kg h = 0.500 m θ = 30º H = 2 m g = 9.8 m/

Formulas

Σ FX = m a

PX = m a

PX = P sen 30 º PX = m g sen 30 sen 30 = h/D D= h/ sen 30

(VF = (V0) + 2 * a * X

2 a x = (VF)

+= v+ sen 30 + a t pero v = 0 v' =

a t t = v'/a

X = v$ *

t

VX = VF cos 30

No la masa no afecta ninguno de los cálculos

a) Determine la aceleración del bloque mientras se desliza por el plano.

v

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1

= m a [$ = m a [$ = P sen 30 º [$ = m g

sen 30 [$ =

m a mg sen 30

= ma g sen 30

= a a = 9.8 *

0.5 a =4.9

m/\]^_

b) ¿Cuál es la velocidad del bloque cuando deja el plano?

sen 30 = h/D D = h/sen30 0.5/0.5 = 1 metro

+ 2 * a * X

= 3.13 m/s

= - 3,13 m/seg) negativa hacia abajo

sen 30

+ = 3.13 sen 30

+ = - 1.565 m/seg.

c) ¿A qué distancia de la mesa el bloque golpeará el suelo? x = v$ * t

t es el tiempo que demora el cuerpo en el aire, = 0.4988 seg

cos 30

$ = 3.13 * 0.866

$ = 2.71 m/s

x = $ * t x = 2.71

) (=)'(

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1

* 0.4988 x =

1.351 metros

d) ¿Qué intervalo de tiempo transcurre entre la liberación del bloque y su golpe en el suelo?

Tiempo total = tiempo en el plano inclinado + tiempo en el tiro parabólico

+ a t pero v = 0 v' = a t

t = = 0.638 seg

t = 0.638 seg.

Y= 2m ( + = - 1.565 m/seg.)

- Y = - + t - i∗j por (-1)

Y = - + t + i∗j 2 = 1.565 t + S.Q∗jh 2 = 1.565 t + 4.9 4.9

+ 1.565 t – 2 = 0 a

= 4.9 b = 1.565 c = - 2

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1

t = 0,4988 seg.

Tiempo total = 0.638 seg. + 0.4988 seg.

Tiempo total = 1.137 seg.

e) ¿La masa del bloque afecta alguno de los cálculos anteriores?

La masa no afecta ninguno de los cálculos anteriores.

CONCLUSIONES

El presente trabajo se realizó con el fin de poner en práctica todo lo visto en la unidad uno de física general.

Se realizaron ejercicios prácticos y sus aplicaciones.

Se interactuó con las compañeras de forma dinámica para que cada una participara con el desarrollo de los ejercicios.

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1

Al realizar esta actividad el estudiante debe manejar con destreza las diferentes fórmulas y sus aplicaciones de la primera unidad de física general.

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