Fisica General

RECONOCIMIENTO DE LA UNIDAD 2

Escoger 5 problemas del siguiente enlace, garantizando que cada uno corresponda a una temática diferente:

http://datateca.unad.edu.co/contenidos/100413/Guias/Guias_2015_I/Lista_proble mas_U2.pdf

Garantizar que los problemas escogidos sean diferentes a los de sus compañeros.

EJERCICIO

6. El lanzador de bola en una máquina de pinball tiene un resorte con una constante de fuerza de 1.20 N/cm (figuraP7.57). La superficie sobre la que se mueve la bola está inclinado 10.0°respecto de la horizontal. El resorte inicialmente se comprime5.00 cm. Encuentre la rapidez de lanzamiento de una bola de100 g cuando se suelta el émbolo. La fricción y la masa delémbolo son despreciables.

Figura P7.57 Tomada del libro (Serway & Jewett Jr., 2008)

Respuesta:

E: 1/2 k d^(2 ):0.5*120*〖0.05〗^2:0.15 J

Energía potencial

U: mgh: mgd sen(〖10〗^0 ): 0.10*9.8*0.05*0.174: 0.085 J

Energía cinética

K: 1/2 m v^2:0.5*0.10 v^2 ∶0.05 v^2

Energía total

U+K: E

0.0085+0.05 v^2:0.15

v: √([((0.15-0.0085))/0.05]: 1.68 m/s)

La energía cinética

La energía cinética Ec del oscilador puede expresarse en función de la elongación x recordando que:

E c = Energía cinética

m = masa

v = velocidad

Cuando un cuerpo de masa m se mueve con una velocidad v posee una energía cinética que está dada por la fórmula escrita más arriba.

En esta ecuación, debe haber concordancia entre las unidades empleadas. Todas ellas deben pertenecer al mismo sistema. En el Sistema Internacional (SI), la masa m se mide en kilogramo (kg) y la velocidad v en metros partido por segundo ( m/ s), con lo cual la energía cinética resulta medida en Joule ( J ).

La energía potencial puede definirse solamente cuando la fuerza es conservativa. Si las fuerzas que actúan sobre un cuerpo son no conservativas, entonces no se puede definir la energía potencial, como se verá a continuación. Una fuerza es conservativa cuando se cumple alguna de las siguientes propiedades:

El trabajo realizado por la fuerza entre dos puntos es independiente del camino recorrido.

El trabajo realizado por la fuerza para cualquier camino cerrado es nulo.

Cuando el rotacional de la fuerza es cero.

Se puede demostrar que todas las propiedades son equivalentes (es decir, que cualquiera de ellas implica la otra). En estas condiciones, la energía potencial se define como:

U_B- U_A: 〖∫_A〗^B F.dr

Si las fuerzas no son conservativas no existirá en general una manera unívoca de definir la anterior integral. De la propiedad anterior se sigue que si la energía potencial es conocida, se puede

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