FÍSICA II

GRUPO 4IM9 y 4IM10

Actividades Semana 8

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, para realizarlo puedes consultar las páginas de la 49 a la 55 del libro de texto). Debe contener como mínimo:

1.- Conceptos: Trabajo, Potencia, rendimiento y Energía (en el formato correspondiente).

2,- Modelos matemáticos y unidades de los conceptos.

2.- Principio 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 (En el formato de conceptos)

8.- Campo disipativo o no conservativo (en el formato de conceptos).

9.- Teorema del trabajo y la energía cinética (en el formato de conceptos).

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

                                                                            FÍSICA IV

GRUPOS 6IM9 Y 6IM11

ACTIVIDADES SEMANA 8

Con base en la presentación de la semana pasada Ley de Biot Savart y Fuerza de Lorentz y del libro de texto pag. 60-61 y 65-66 resuelve los problemas siguientes: 

A.- Rroblemas (resuelve en el formato correspondiente):

1.- La corriente en el conductor de la figura es 6 A. Hallar B en el punto P debido a cada segmento del conductor y sumar para hallar el valor resultante de B  

2.- Un conductor muy largo que transporta una corriente I y Se dobla en la forma indicada en la figura. Determinar el campo magnético en el punto P. Si I= 4 A y a= 5 cm

3.- Determinar el campo magnético del punto P en la figura

Los siguientes problemas debes resolver en el formato correspondiente y comparar los resultados con los publicados en los enlaces de respuesta:

4.- Una espira de radio R = 5 cm por la que circula una corriente eléctrica en sentido horario de 30 A se encuentra situada en el plano de la pantalla. ¿Cuál es el campo magnético en el centro de la espira? ¿Qué cara de la espira estaríamos viendo?

Respuesta

5.- Dos corrientes rectilíneas y paralelas I1 = 30 A e I2 = 60 A se encuentran en el vacío separadas 6 cm de distancia. Determinar el valor del campo magnético generado en un punto situado en medio de ambas corrientes, si:

a)  I1 e I2 tienen el mismo sentido.
b)  I1 e I2  no tienen el mismo sentido.

Respuesta

6.- ¿En que punto situado próximo a dos corrientes rectilíneas separadas 50 cm y situadas en el vacío, cuyas intensidades circulan en el mismo sentido y sus respectivos valores son I1= 2 A e I2 = 4 A, se anula el campo magnético?

Respuesta

                                                                                     FÍSICA IV

GRUPOS 6IM9 Y 6IM11

ACTIVIDADES SEMANA 7

Se continua con la presentación de la semana anterior Experimento de Oersted

Actividades:

A.-Realiza un resumen de 1 página de los siguientes videos:

Experimento de Oersted

Campo Magnético generado por una carga en movimiento

Ley de Biot Savart

Ley de Amperé

B.- Realiza los siguientes problemas en el formato correspondiente, puedes basarte en la resolución de los problemas del libro de texto en las pag.45-48, 65-67, se anexa el video de resolución de cada problema:

1.- Una corriente eléctrica rectilínea crea un campo magnético de 4 · 10-4 T en un punto situado a 3 cm de dicha corriente. ¿Cuál es la intensidad de la corriente eléctrica?. ¿Hacia dónde está dirigido el campo magnético en los puntos situados a la derecha y a la izquierda del conductor rectilíneo, si el conductor se encuentra orientado verticalmente y la intensidad asciende hacia arriba? 

Resolución

2.- Una espira de radio R = 5 cm por la que circula una corriente électrica en sentido horiario de 30 A se encuentra situada en el plano de la pantalla. ¿Cuál es el campo magnético en el centro de la espira? ¿Que cara de la espira estaríamos viendo?

Resolución

3.- Dos corrientes rectilíneas y paralelas I1 = 30 A e I2 = 60 A se encuentran en el vacío separadas 6 cm de distancia. Determinar el valor del campo magnético generado en un punto situado en medio de ambas corrientes, si:

a)  I1 e I2 tienen el mismo sentido.
b)  I1 e I2  no tienen el mismo sentido.

Resolución

4.-Una carga puntual de +6 µC se desplaza con rapidez constante de 8 x 10 m/s en la dirección +y. En el instante en que la carga puntual está en el origen, ¿cuál es el vector del campo magnético que produce en los siguientes puntos? a) x = 0.5 m, y = 0, z = 0 b) x = 0, y = -0.5 m, z = 0

Resolución

 

 FÍSICA II
GRUPOS 4IM9 y 4IM10
Actividades Semana 7

A) Resolver los siguientes problemas (en el formato correspondiente, puedes basarte en los ejemplos que están en el libro de texto pag. 46-48 y se anexa la resolución de cada problema en video):

1.-La distancia media de Marte al Sol es 1,468 veces la de la Tierra al Sol. Encontrar el número de años terrestres que dura un año marciano. Resolución:

Respuesta

2.- En el punto A(2,0) se sitúa una masa de 2 kg y en el punto B(-3,0) se coloca otra masa de 4 kg. Calcula la fuerza resultante que actúa sobre una tercera masa de 1 kg cuando se coloca en el origen. Resolución:

Campo gravitatorio 01 fuerza 01 ejercicio resuelto - YouTube

3.- En el punto A(3,0) se sitúa una masa de 15 kg y en el punto B(0,0) se coloca otra masa de 10 kg. Calcula la fuerza resultante que actúa sobre una tercera masa de 2 kg cuando se coloca en el punto C(3,4). Resolución:

Campo gravitatorio 03 fuerza 03 ejercicio resuelto - YouTube

4.- En el punto A(2,0) se sitúa una masa de 2 kg y en el punto B(-3,0) se coloca otra masa de 4 kg. Calcula la intensidad de campo gravitatorio en el origen de coordenadas. Resolución:

Campo gravitatorio 05 intensidad ejercicio resuelto 01 - YouTube

Nota: Se deben realizar los cuestionarios semanales que aparecen los días sábado.

 Semana 6

Grupos 6IM09 y 6IM11

Descarga la presentación de la semana

Experimento de Oersted 

ACTIVIDADES SEMANALES

A.- Realizar en el formato correspondiente una investigación sobre los siguientes temas: El experimento de Oersted, la Ley Biot-Savart y la Ley de Ampere. (Para realizar esta actividad puedes basarte en las pag. 57 a la 65 del libro de texto) Debe contener como mínimo:

- Explica brevemente auxiliándote con figuras en que consistió el experimento de Hans Christian Oersted.

- Explica cómo se aplica la regla de la mano derecha para determinar el campo magnético en el espacio que rodea a un conductor con corriente eléctrica.

- Explica mediante un esquema como se trazan al vector de inducción magnética o de campo magnético en cualquier punto alrededor de un conductor con corriente y que característica tiene  respecto a las líneas de campo magnético.

- Explica en que consiste la ley de Ampere, su definición y su expresión, mediante un esquema representativo.

- Deduce la ecuación para determinar el campo en magnitud de: Un conductor lineal infinito, en el interior de una bobina solenoide y en el interior del túnel formado por las espiras de una bobina toroide (Ley de Biot-Savart).

B.- Realiza los siguientes problemas en el formato correspondiente:

1.- Calcule el valor de B en el aire en un punto a 5 cm a la izquierda de un largo alambre recto que porta una corriente de 15 A dirigida hacia +j.

 

2.- Un conductor recto de longitud infinita transporta una corriente de I=10 A en dirección +i, ¿Cuál es el valor del campo magnético a una distancia de 10 cm del conductor?

Respuesta B= - 2 x 10-5 T j

3.- Una espira circular de radio desconocido transporta una corriente de 5 A. Siel campo magnético es de 6.28 x 10-5 T. ¿Cuál es el radio de la espira?

Respuesta: 0.05 m

4.- Una carga q=2 μC se mueve con una velocidad v=3×10+6 i^ m/s. Calcula el campo magnético en el punto P(0,2,)m.

Respuesta: B=1.5×10−7 Tk^

5.- Una carga q=5 μC se mueve con una velocidad v⃗=4×10+6 i^ m/s. Calcula el campo magnético en el punto P(5,0) m.

Respuesta: B=0

                                                                         FÍSICA II

GRUPOS 4IM9 y 4IM10

Actividades Semana 6

Presentación semana 6:

Presentación Ley de la Gravitación

Actividades

A.- Tercera Ley de Newton

Realiza un resumen del siguiente video

Tercera Ley de Newton

Resuelve el siguiente problema (en el formato correspondiente):

Una niña de 40 kg de masa empuja una caja de 5 kg sobre una pista de hielo, con una fuerza de 10 N Determine la aceleración que adopta cada uno de los cuerpos.

Respuesta

B.- Ley de la gravitación Universal

Observa los siguientes videos y realiza un resumen de cada uno de ellos 

Antecedentes de la Ley de la Gravitación Universal

Ley de la Gravitación Universal

Balanza de Torsión de Cavendish

Realiza un trabajo de Investigación sobre el tema Ley de la Gravitación Universal, debe contener los siguientes temas (Para realizar la actividad puedes basarte en las pag 45 a la 48 del libro de texto):

Antecedentes

Teoría geocéntrica

Teoría Heliocéntrica

Leyes de Kepler

Ley de La Gravitación Universal

Balanza de Torsión de Cavendish

Importancia de la Ley de Gravitación Universal

Ejemplos de aplicación

Resolver los siguientes problemas:

1.- Dos objetos se atraen mutuamente con una fuerza gravitacional de 2.2x10^(-10) N de magnitud cuando están separados 120 m. Si la masa de uno de los objetos es de 60 kg. ¿Cuál es la masa del otro objeto?  

Respuesta: 791.6 Kg

2.- Un objeto de 1525 kg y otro de 23 kg se atraen con una fuerza gravitacional de 2.6x10^(-7) N. ¿Cuál es la distancia de separación entre ellos?

Respuesta: 3.0 m

3.- Halle la fuerza gravitacional entre un protón y un electrón en el átomo de hidrógeno en estado neutro y suponiendo que sigue el modelo de Borh. Considere l masa del electrón 9.1 x 10-31 Kg y la del protón 1.67 x 10-27 Kg, el radio del átomo promedio es de 5.3 x 10-11 m.

 Respuesta: F=3.6 x 10-47 N

 ATENCIÓN 

SEMANA DE EVALUACIÓN 

FÍSICA II 4IM09 Y 4IM10

FÍSICA IV 6IM09 Y 6IM11

Se entregarán las prácticas realizadas en el periodo del parcial el día de laboratorio. No habrá actividades de tarea ni cuestionarios al final de la semana. Las evaluaciones del primer departamental se realizarán en los horarios de laboratorio debes traer: Libro de trabajo, lápiz, pluma, calculadora científica, goma, hojas blancas, hojas milimétricas, juego de geometría.   

Se recomienda repasar las presentaciones de este mismo blog desde la semana 1 a la 4

Se recomienda estudiar en los libros de texto de la física correspondiente:

Física II pag.15-20, 24-30, 34-40 problemas resueltos.

Física IV pag.10-22 teoría, 26-27 ley de Columb con ejemplos, p. 30-36 teoría campo magnético, p.38 y p. 50-52 flujo magnético, problemas p 55 y 56 (problemas con resultados 2, 3 y 6 y 7).

                                                                           FÍSICA II

 GRUPOS 4IM9 y4IM10

LAS ACTIVIDADES DE LA SEMANA 4

PRESENTACIÓN SEMANAL:

DINÁMICA Y FUERZAS DE FRICCIÓN

A) Resolver en el formato de problemas lo siguiente:

1.- Calcular la aceleración del sistema de la figura y la tensión en la cuerda. Datos: mA = 10 kg , mB = 5 kg , µk = 0,2

(para resolver este problema te puedes basar en el problema 6 de la página 37 y 38 del libro de texto donde se resuelve un problema similar paso a paso).

 

Respuestas: Tensión= 39.24 N, aceleración= 1.96 m/s2

2.- Un auto que viene con velocidad 20 m/s frena hasta detenerse. Calcular la distancia de frenado si el coeficiente de fricción es µk= 0.43.- Una caja de 200 kg de se desliza sobre el piso cuando se le aplica una fuerza de 4000 N como se muestra en los tres casos, en las siguientes figuras. El coeficiente de rozamiento entre la caja y el piso es de 0.5 cuando la caja se desliza. Encuéntrese la aceleración para cada caso. respuestas:  

(para resolver este problema te puedes basar en el problema 3 de la página 39 y 40  y en el problema 1 de la pag 31 y 32 del libro de texto donde se resuelve un problema similar paso a paso).

• Para la dirección de 0°: 15.095 m/s2
• Para la dirección de 20°: 13.889 m/s2
• Para la dirección de 340°: 13.889 m/s2

3.- Una bala de rifle con una masa de 3.5 g se mueve con una velocidad de 540 m/s cuando choca contra un bloque de madera penetrado hasta una profundidad de 15 cm. Suponiendo que la fuerza retardatriz es constante: a) ¿Cuál es la fuerza retardatriz (magnitud y dirección)? b) ¿Cuánto tiempo tarda la bala para quedar en reposo desde el instante en que penetra? Respuestas: Fuerza retardatriz = - 3402 N, tiempo: 0.00056 s

4.- Un bloque de 1000 kg de masa se encuentra sobre una superficie horizontal. Se requiere una fuerza mínima de 350 N para ponerlo en movimiento y una de 240 N para que se mantenga en movimiento con velocidad constante, una vez que ha empezado a moverse, encuentre:

a) El coeficiente de rozamiento estático. Respuesta: 0.036 

b) El coeficiente de rozamiento cinético. Respuesta: 0.024 

B.- Realizar un trabajo de investigación (en su formato correspondiente) sobre sistema de referencia inercial y NO inercial (puedes basarte en las paginas 20 y 21 del libro de texto). 

Material de Apoyo para consultar el tema de Leyes de Newton (opcional)

Leyes de Newton

 FÍSICA IV

GRUPOS 6IM9 Y 6IM11

PRESENTACIÓN DE LA SEMANA 4

Campo Magnético

ACTIVIDADES DE LA CUARTA SEMANA:

A.- Resolver en el formato de problemas:

1.- Tres monopolos magnéticos se localizan en los vértices de un rectángulo de 8 cm por 10 cm como se muestra en la figura, si la magnitud de cada polo es de 40 A m. Determine:

a) La fuerza que experimenta el polo 2

b) La Fuerza que experimenta el polo 1

2.-Un monopolo magnético Norte de 40 A m se encuentra en el origen de un sistema de referencia. Determina la magnitud del campo magnético a una distancia de:

a) 6 cm

b) 12 cm

c) 18 cm

d) 3 cm

2bis.- Realiza lo mismo que en el problema anterior pero considerando un monopolo magnético sur con la misma intensidad.

3.- Dos monopolos magnéticos N y S de 80 A m y 30 A m respectivamente se encuentran separados por una distancia de 60 cm. Determina:

a) El campo resultante a la mitad de la distancia entre ambos

b) El campo resultante a 20 cm de distancia a la derecha del mono polo Norte

c) El campo resultante a 20 cm a la izquierda del mono polo magnético Sur

B.- Realizar una investigación documental (en el formato correspondiente) sobre el tema de flujo magnético. Debe incluir cuando menos: Concepto (en el formato de conceptos), antecedentes, modelo matemático, esquemas, unidades, aplicaciones, ejemplos. Incluir Ley de Gauss para el magnetismo (Para la elaboración puedes basarte en la información del Libro de texto en las páginas 49 a la 53).