Física  II

4IM9 y 4IM10
Semana 12

Problema resuelto en clase de campo gravitacional: 

Actividad

Contesta los siguientes problemas correctamente y compara tu resultado con el publicado. Repite el video las veces necesarias para corregir los errores que tengas.

1.- Determina la fuerza de atracción que ejerce la tierra, cuya masa es de 5.98 x 10+24 kg, sobre la luna, cuya masa es de 7.2 x 10+22 kg. Si la distancia entre la tierra y la luna es de 3.84 x 10+5 Km. (utiliza notación científica).

Respuesta

2.- Dos masas, una de 60 kg y otra de 20 kg, están separadas una distancia de 10 m. ¿En qué punto de la recta que une a estas dos masas se puede colocar otra masa de manera que la fuerza resultante sobre ella sea cero?

Respuesta

3.- Tenemos las masas m1= 75 kg situada en las coordenadas (2,0) m y la m2= 90 kg situada en el punto (12,0) m y m3 = 10 kg situada en el punto (7,0) m. Calcula la fuerza total de las masa m1 y la masa 2 sobre la masa 3

Respuesta (ver minuto 12:27)

4.-Determina la intensidad del campo gravitatorio a 3 metros de una masa puntual de 2 kg. ¿Cuál sería la fuerza gravitatoria que aparecería sobre una masa de 10kg que se situase sobre dicho punto?¿Y si la masa fuese de 5 kg?

Respuesta

5.- En el punto P(3,0) se sitúa una masa de 5 kg y en el punto Q(0,2) se coloca otra masa de 4 kg. Calcula:

a) El vector intensidad de campo gravitatorio en el origen de coordenadas.

b) Calcula el vector fuerza resultante que actúa sobre una masa de 2 kg cuando se coloca en el origen de coordenada

Respuesta

Cuestionario Semanal

Ingresa en el grupo que te corresponda

4IM10:

4IM9

FÍSICA II

GRUPOS 4IM9 Y 4IM10

SEMANA 11

Actividades:

A) En el siguiente enlace encontrarás videos sobre el tema de la energía mecánica, realiza un resumen de cada uno de ellos (1 página como mínimo).:

Energía Mecánica

Conservación de la Energía

Relación Trabajo y Energía

B) En el siguiente video se presentan una serie de preguntas sobre el tema de trabajo y energía. (Anota tus respuestas en una hoja):

Preguntas

Compara tus respuestas con las siguientes:

Respuestas

C) Realiza una investigación (en el formato correspondiente) sobre el tema Teorema del trabajo y la energía cinética, debe contener los siguientes puntos:

- Relación general de energía para un campo disipativo en el cual cambia tanto la energía potencial gravitacional (Ep o U) así como la energía cinética (Ec o K) en el sistema.

- Explica el porqué El trabajo total efectuado a través de una trayectoria cerrada es cero en un campo conservativo.

- Explica desde el punto de vista energético el comportamiento de un péndulo y da un ejemplo.

- Explica desde el punto de vista energético el comportamiento de un carrito en el punto más alto y a lo largo de su trayectoria hasta el punto más bajo (considere un campo conservativo y uno no conservativo).

D) Resuelve los siguientes problemas (en el formato correspondiente):

1.-  Lanzamos un objeto con velocidad inicial  de 15 m/s por la superficie de una mesa  Dado que existe rozamiento entre las superficies del objeto y la mesa, el objeto termina deteniéndose al recorrer cierta distancia. Calcula dicha distancia si el coeficiente de fricción cinético es de 0.43.

Respuesta

2.- Soltamos una bola de 0.5 kg desde una altura de 4 m, la pelota golpea el piso y se eleva hasta una altura de 0.8 m. Calcula la velocidad justo antes y justo después de golpear el piso. Calcula la energía mecánica disipada.

Respuesta

 

 Cuestionario semanal

Contesta correctamente el cuestionario correspondiente a tu grupo, ingresa dando click en tu grupo:

4IM9

4IM10

                                                                          FÍSICA II

GRUPOS 4IM9 Y 4IM10

Actividades Semana 10

Descarga la presentación de la semana 10:

Presentación

a) Observa los siguientes videos y realiza un resumen de los mismos:

Trabajo

Potencia

Energia

b) Realiza una investigación documental sobre el tema de Energía Mecánica, debe incluir Energia Cinética, Energía Potencial, modelos matemáticos, unidades, principio de conservación de la energía, campo conservativo, ejemplos de cada uno de los conceptos (Puedes realizar esta actividad con tu libro de Física II en las páginas 55 - 63)

c) Problemas

1.- Un hombre jala de un trineo con velocidad constante una distancia de 10 m sobre una superficie horizontal. Si la masa sumada de la niña y el trineo es de 40 kg y el coeficiente de fricción cinético entre el trineo y la nieve es de 0.25 ¿Cuál es el trabajo realizado por el hombre?

Respuesta

2.- Un globo de aire caliente con una masa de 500 kg asciende con una velocidad constante de 1.5 m/s durante 20 s. ¿Cuánto trabajo es realizado contra la gravedad? (Desprecie la resistencia del aire).

Respuesta

3.- Un cuerpo de 4 kg de masa se mueve hacia arriba de un plano inclinado de 20° respecto a la horizontal, sobre el cuerpo actúa una fuerza horizontal de 80 N y una fuerza paralela al plano de 100 N favoreciendo el movimiento, considere una fuerza de fricción de 10 N, el cuerpo se traslada 20 m  a lo largo del plano. Calcular: La fuerza normal, el trabajo que realiza cada fuerza y el trabajo total realizado sobre el cuerpo.

Respuesta

4.- Se deja caer un balón de 0.5 Kg desde una ventana que está a 30 m de altura. Calcular:

a) La energía potencial respecto al suelo en el momento de soltar el balón. b) La energía cinética en el momento que el balón llega al suelo. c) La velocidad del balón al llegar al suelo.

Respuesta

5.- ¿Qué velocidad inicial debe impartirse a una masa de 15 kg para elevarla a una altura de 5 m? ¿Cuál

es la energía total en cualquiera de los puntos de su trayectoria? 

Respuesta

6.- Justo antes de chocar con el piso, una masa de 2 kg tiene 400J de EC. Si se desprecia la fricción, ¿de qué altura se dejó caer dicha masa?

Respuesta

                                                                          FÍSICA II

GRUPOS 4IM9 Y 4IM10

Actividades Semana 9

A) Presentación: Problemas de gravitación, trabajo, potencia energía

B) Realiza una investigación (en el formato correspondiente) sobre los temas de Trabajo, potencia y energía mecánica. Puedes usar el libro en las páginas 48 - 55. Debe contener como mínimo:

1.- Conceptos: Trabajo, Potencia, rendimiento y Energía.

2,- Modelos matemáticos y unidades de los conceptos.

2.- Principios de conservación de la energía

3.- Energía mecánica y ecuación

4.- Energía potencial gravitacional, ecuación y sus unidades en el S.I.

5.- Energía cinética, ecuación y sus unidades en el S.I.

6.- Principio de conservación de la Energía mecánica

7.- Campo conservativo

8.- Campo disipativo o no conservativo

9.- Teorema del trabajo y la energía cinética.

C) Resuelve los siguientes problemas:

1.- Un ascensor cuya masa es de 800 Kg sube desde el nivel de calle hasta un piso situado a

30m de altura. Suponiendo despreciables las pérdidas, se pide calcular:

a) Trabajo que debe realizar el motor del ascensor.

b) Potencia necesaria del motor del ascensor si debe realizar el recorrido en 25s.

Respuestas:

a)      W= 235200 J

b)      P= 9408 W

2.- Una fuerza horizontal empuja un trineo de 1Okg hasta una distancia de 40 m en un sendero. Si el coeficiente de fricción de deslizamiento es 0.2, ¿qué trabajo ha realizado la fuerza de fricción?

Respuesta:  -784 J

3.- Un bloque de 10 kg es arrastrado 20 m por una fuerza paralela de 26 N. Si µk = 0.2, ¿cuál es el trabajo resultante y qué aceleración se produce?

Respuestas:

a)      Trabajo resultante: 128 J

b)      Aceleración: 0.640 m/s²

4.- Un motor de 90 kW se utiliza para elevar una carga de 1 200 kg. ¿Cuál es la velocidad media durante el ascenso? Si la eficiencia del motor fuera de un 75% ¿Cuál sería la potencia real del motor?

Respuesta v= 7.65 m, p= 67.5 KW

5.- En el punto P(3,0) se sitúa una masa de 5 kg y en el punto Q(0,2) se coloca otra masa de 4 kg. Calcula el vector intensidad de campo gravitatorio en el origen de coordenadas.

Respuesta: g= 3.7 x 10^-11 m/s² i + 6.67 x 10^-11 m/s² j

Nota: No olvides contestar el cuestionario que aparecerá el próximo sábado ya que es parte de tu evaluación.