Semana 14 física II

                                                               FÍSICA II

SEMANA14

4IM07, 4IM09 Y 4IM13

ACTIVIDADES:

a) Realiza los siguientes problemas (En el formato correspondiente y sin omitir ningún punto):

1.- Un resorte se deforma 20 cm cuando se ejerce sobre éste una fuerza de 24 N. Determine:

a) El valor de la constante elástica del muelle.

b) El alargamiento del muelle al ejercer sobre él una fuerza de 60

Respuestas: a) k=120 N/m ; b) 0,5 m

2.- Un resorte tiene una constante de 150 N/m y tiene 35 cm en su posición de equilibrio. Calcular:

a) La fuerza que debe de realizarse sobre el resorte para que su longitud llegue a 45 cm.

b) La longitud cuando se aplica una fuerza de 18 N

Respuestas: a) 15 N ; b) 0.47 m

3.- Una varilla metálica de 4 m de largo y sección 0,5 cm2 se estira 0,20 cm al someterse a una tensión de 5000 N. ¿Qué módulo de Young tiene el metal?

Respuesta: 2 x 10⁺¹¹ Pa

4.- Un alambre de acero de 2.0 m de largo en un instrumento musical tiene un radio de 0.03 mm. Cuando el cable está bajo una tensión de 90 N: ¿cuánto cambia su longitud? Dato: el módulo de Young del acero es 200 x 109 N/m2

Respuestas: ∆L= 0.0294 mm

5.- Un cable de Nylon de 3 m de longitud se alarga 12 mm bajo la acción de una fuerza de 400 N. si el diámetro del cable son 2.6 mm. Calcule el módulo de Young del Nylon.

Respuesta: Y= 1.88 x 10⁺¹⁰ Pa

b) Contesta correctamente el siguiente cuestionario:

1. ¿Qué establece la Ley de Hooke sobre la fuerza necesaria para estirar o comprimir un resorte? a) Es inversamente proporcional al desplazamiento. b) Es directamente proporcional al cuadrado del desplazamiento. c) Es directamente proporcional al desplazamiento. d) Es independiente del desplazamiento.

2. ¿Cuál de las siguientes unidades se utiliza comúnmente para la constante de elasticidad de un resorte (k)? a) Metros (m) b) Newtons (N) c) Newtons por metro (N/m) d) Joules (J)

3. Un resorte se estira 0.2 metros cuando se aplica una fuerza de 10 Newtons. ¿Cuál es la constante de elasticidad del resorte? a) 2 N/m b) 50 N/m c) 0.02 N/m d) 10.2 N/m

4. ¿Qué sucede con la energía potencial elástica almacenada en un resorte cuando se comprime o estira más? a) Disminuye linealmente. b) Aumenta linealmente. c) Disminuye cuadráticamente. d) Aumenta cuadráticamente.

5. El límite elástico de un resorte es la máxima deformación que puede experimentar sin: a) Romperse inmediatamente. b) Volver a su longitud original. c) Almacenar energía potencial. d) Calentarse significativamente.

c) Realice un trabajo de investigación (con todos los puntos establecidos en el formato correspondiente) sobre el tema:

Trabajo sobre un resorte y energía potencial elástica (cambios de energía sobre un resorte sobre el que actúa una fuerza variable). 

Debes incluir como primera página en la tarea la siguiente lista de cotejo:

LISTA DE COTEJO: EVALUACIÓN DE ACTIVIDADES DE ELASTICIDAD Y LEY DE HOOKE

Nombre del Alumno: ____________________________________________________

Grupo: _______________

Fecha: ____ / ____ / ________

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Instrucciones de llenado:

Marque con una X en la columna SÍ si el alumno cumplió con el criterio, o en NO si no lo hizo. Utilice la columna de Observaciones para cualquier aclaración o retroalimentación.

Bloque / Aspecto a Evaluar	Criterio de Evaluación	SÍ	NO	Puntos Posibles	Puntos Obtenidos	Observaciones
Datos de Identificación	Incluye nombre, grupo y fecha de entrega al inicio de la actividad.			1
Sección A: Problemas (Formato correspondiente y sin omitir puntos)	Problema 1: Realiza conversiones a metros y determina correctamente la constante k (120 N/m) y el alargamiento (0.5 m).			1.5
	Problema 2: Identifica la posición de equilibrio y calcula la fuerza (15 N) y la longitud final (0.47m).			1.5
	Problema 3: Convierte la sección a $\text{m}^2$ y calcula correctamente el Módulo de Young			1.5
	Problema 4: Aplica el área del círculo con el radio del alambre y halla la variación de longitud ( L = 0.0294 mm).			1.5
	Problema 5: Obtiene el radio a partir del diámetro y determina el Módulo de Young del Nylon.			1.5
Sección B: Cuestionario	Responde correctamente las 5 preguntas de opción múltiple de la Ley de Hooke y elasticidad (0.5 pts c/u).			2.5
Sección C: Investigación (Formato correspondiente)	Presenta la investigación estructurada (Introducción, Desarrollo, Conclusiones y Bibliografía) sobre el trabajo en resortes y energía potencial elástica.			3
	Explica con claridad cómo actúa una fuerza variable en el sistema y los cambios de energía implicados.			1
Formato General	Presenta los problemas organizados (Datos, Fórmula, Despeje, Sustitución y Resultado) con sus respectivas unidades físicas			1

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Sumatoria Final

Puntaje Total Máximo: 15 Puntos

Puntaje Obtenido: ________ / 15

Calificación Final: ________