“El mejor placer en la vida es hacer las cosas que la gente dice que no podemos hacer.”

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“El mejor placer en la vida es hacer las cosas que la gente dice que no podemos hacer.”

Walter Bagehot.

ACTIVIDAD 2

Objetivos:

• Resolver ejercicios  de energía potencial, energía cinética, trabajo, conservación de energía mecánica y conservación de momento lineal.

Instrucciones:

Después de revisar los videos y los recursos siguientes debes desarrollar la actividad 2.

[pic 5]  Video

Revisa los 3 videos del Prof. Víctor Alejandro García de la UTEL en donde ejemplifica y explica detalladamente la solución de problemas respecto al tema de trabajo y la energía.

[pic 6]  Lectura

Trabajo y energía (Tippens, trad. Ramírez, 1992).
Texto en el que encontrarás los temas: trabajo, energía, impulso y momento, sólidos y fluidos, principio de Arquímedes y fluidos en movimiento.

• Adicionalmente, utiliza el formulario de recursos, te servirá de apoyo  para la realización de la tarea.

¿Cómo entregar  nuestra tarea?

Descargar la actividad en Word y responder directamente en el documento.

-Imprimir la actividad para escribir las respuestas y enviar la foto o escaneo correspondiente.

-Colocar su respuesta con fotos de lo realizado (ejercicio por ejercicio, etcétera).

Forma de evaluación:

Desarrollo de la actividad:

La palabra trabajo tiene diferentes significados en el lenguaje cotidiano, en física se le da un significado específico como el resultado de la acción que ejerce una fuerza para que un objeto se mueva en cierta distancia.

También se puede decir que el trabajo es el producto de una fuerza aplicada sobre un cuerpo y el desplazamiento de este cuerpo en dirección de la fuerza aplicada. Mientras se realiza un trabajo sobre el cuerpo, se produce una transformación de energía al mismo, por lo que puede decirse que el trabajo es “energía en movimiento”. Las unidades de trabajo son las mismas que las de energía.

La energía cinética es la energía que posee un cuerpo debido a su movimiento. La energía cinética depende de la masa y la velocidad del cuerpo según la siguiente ecuación: Ec = ½ M*V2

Donde m es la masa del cuerpo y V es la velocidad que tiene el cuerpo. Si tenemos la aceleración y la distancia recorrida por el cuerpo sabiendo que A = V/T obtenemos las siguiente formula Ec = M*A*D. Un ejemplo de energía cinética en la vida cotidiana seria el hecho de manejar un auto por una calle o el simple acto de caminar.

Por otra parte dentro de la energía cinética nos encontramos diferentes clases de energía cinética o relaciones entre la energía cinética o relaciones entre la energía cinética con otras clases de energías. Entre estas tenemos la relación entre trabajo y energía, la trasmisión de energía cinética en choques o colisiones y la relación entre energía y la cantidad de movimiento.

Con respecto a la relación entre trabajo y energía es por todos conocido que un cuerpo en movimiento realiza un trabajo y por lo tanto posee una energía, si el movimiento realiza un trabajo y por lo tanto posee una energía, si el movimiento posee una rapidez variable, la energía del cuerpo también varia. Esta clase de energía que depende de la rapidez que posee en cuerpo se llama energía cinética.

1. Ejemplo:

Un adulto jala con una cuerda un tronco de 20 kg, una distancia de 25 metros (s = 25 m) con rapidez constante sobre una superficie horizontal. ¿Qué trabajo realiza en el tronco si el coeficiente de fricción cinética es de 0.15 (=0.15), y si la cuerda forma un ángulo de 30 grados ( = 30°) con la horizontal?[pic 7][pic 8]

Deberás hace unas consideraciones generales sin sustituir datos

La fuerza total sobre el tronco es cero pues se mueve a velocidad constante, esto se traduce en que la suma de las fuerzas es cero o bien que la suma de las componentes x así como la suma de las componentes y son ambas cero:[pic 9]

    …(1)[pic 10]

  … (2)[pic 11]

En la figura podemos ver las cuatro fuerzas que actúan sobre el tronco, el peso w, la normal N, la fuerza del adulto F y la fricción f. Para encontrar las componentes x y y   de cada fuerza conviene recordar que se obtienen a partir de las relaciones siguientes, donde F es la magnitud de la fuerza y  el ángulo que forma con la horizontal:[pic 12]

[pic 13]

Datos

[pic 14][pic 15][pic 16][pic 17]

[pic 18]

Componentes de todas las fuerzas que aparecen en la figura:

                    … (3)[pic 19]

                    … (4)[pic 20]

           … (5)  [pic 21]

           … (6)[pic 22]

            … (7)  [pic 23]

          … (8)[pic 24]

             … (9)  [pic 25]

         … (10)[pic 26]

Noten que el ángulo en cada caso es el que forma la fuerza correspondiente con la dirección horizontal hacia la derecha al ir en contra de las manecillas del reloj.

Podemos sustituir la ecuaciones (3) a (10) en (1) y (2) obtenemos:

    Donde  (1) es igual a cero.[pic 27]

     …(11)[pic 28]

    Donde  (2) es igual a cero:[pic 29]

     …(12)[pic 30]

Llegados a este punto necesitamos más información de quienes son f y w. La fricción f se conecta con la normal N por la ecuación:

     …(13)[pic 31]

A  se le conoce como coeficiente de fricción cinética. Esta relación siempre se cumple cuando el objeto está en movimiento y hay fricción. Mientras que el peso w se obtiene de la siguiente manera[pic 32]

     …(14)[pic 33]

Siendo m la masa del tronco y g la aceleración de la gravedad.

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