ANALISIS Y RESOLUCION DE PROBLEMAS: TRABAJO Y ENERGIA

[pic 3]

Nombre de la materia

FISICA

Nombre de la Licenciatura

INGENIERÍA INDUSTRIAL

Nombre del alumno

GERARDO ARCHUNDIA HERNANDEZ

Matrícula

000027516

Nombre de la Tarea

ANALISIS Y RESOLUCION DE      PROBLEMAS: TRABAJO Y ENERGIA

Unidad 2

TRABAJO Y ENERGIA

Nombre del Profesor

ARIANA LABASTINA POLITO

Fecha

16 de Noviembre de 2015.

1. Un adulto jala con una cuerda un tronco de 10 kg, una distancia de 12 metros (s = 12 m) con rapidez constante sobre una superficie horizontal.

¿Qué trabajo realiza en el tronco si el coeficiente de fricción cinética es de 0.20 (=0.20), y si la cuerda forma un ángulo de 45 grados ( = 45°) con la horizontal?[pic 4][pic 5]

PROCEDIMIENTO

10 Kg x 12 m = 120 Kg-m

Para mover el tronco con una friccion cinetica de 0.20, se requiere aplicar una fuerza de 10 Kg x 0.20 =

2 Kg. Si la cuerda forma un angulo de 45° con la horizontal, la fuerza deberá ser de 2 Kg x 1.4142= 2.828 Kg y el trabajo será de 33.94 Kg-m

EFy=0

Tsen45+N-10(9.81)=0

N=98.10 – Tsen45

EFx=0

Tcos45-0.20(98.10-Tsen45)=0

T(cos45+sen45)=19.62

T=13.87 N

W=13.87(12)cos45=117.70 J

1. Un paracaidista, de masa 70 kg, se deja caer de un avión desde una altura de 100 metros sobre la superficie terrestre. Despreciando la resistencia del aire, ¿qué velocidad tendrá esta persona poco antes de caer al suelo?

PROCEDIMIENTO

m = 70 Kg                                            P=m.g

g = 9.8 m/s2                                         P= 70 Kg x 9.8 m7s2

N = 100 m

V = ?     =   Vo=0                                 P = 686 N

              0

V^2 = vo^2 + 2gh

V^2 = 2(9.81 m/s2)(100m)

V^2 = √ 960 m2 

                     s2

V = 44.3  m/s

1. En un bloque de Nylamid con masa M, que cuelga de dos largas cuerdas, se dispara una bala de masa m contra dicho bloque, lo que ocasiona que la bala y el bloque de eleven, por lo que su centro de masa alcanza una distancia vertical que llamaremos h. Supón que antes que el péndulo (combinación bloque-cuerdas) se detenga momentáneamente al final de su arco, la masa del bloque de Nylamid es de 7 kg (M = 7 kg), y la masa de la bala es igual a 10.5 gramos (m = 10.5 g). Con el planteamiento y los datos anteriores, responde:

1. ¿Cuál es la rapidez de la bala si el bloque se eleva a una altura de 10 cm (h = 10 cm)?
2. ¿Qué porción de la energía cinética se pierde en la colisión?

PROCEDIMIENTO

m.v = (m+M).V (v es velocidad del proyectil y V la velocidad del conjunto inmediatamente después del impacto).

Después de impacto, bloque y la bala conservan su energía mecánica.

Energía inicial: ½.(m+M).V^2

Energía final: (m+M).g.h

Igualamos y simplificamos la masa:

V = raíz [2.g.h] = raíz [2.980 m/s^2.010m] = 1.4 m/s

...