FISICA GENERAL

ACTIVIDAD INDIVIDUAL #2

PRESENTADO POR:OSCAR ANTONIO LOBATO RUBIOCOD: 77174299

TUTOR:ING. JOAN SEBASTIAN BUSTOS MIRANDA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNADFACULTAD DE INGENIERIA DE SISTEMASEscuela de Ciencias Bsicas, Tecnologa e IngenieraVALLEDUPAR - CESARSeptiembre 12 de 2015Tabla de Contenidos

Tema 1: Fsica y medicin...3 Problema 13Solucin 1.3-4Tema 2: Movimiento en una dimensin4Problema 24Solucin 2.....4-5Tema 3: Vectores.5Problema 35Solucin 3.5-6Tema 4: Movimiento en dos dimensiones6Problema 46Solucin 4.6Tema 5: Leyes del movimiento7Problema 57Solucin 5.7-8Bibliografa...9

Tema 1: Fsica y medicin (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr. 2008)

1. Ordene las siguientes cinco cantidades de la ms grande a la ms pequea: a) 0,0045 kg, b) 34 g,c) 6,5x106 mg, d) 8,3 x 10-7 Gg, e) 6,3 x 109 g.TABLA DE PREFIJOS DEL S.I. Potencia Prefijo Prefijo Potencia Prefijo Abreviatura

10-24 yocto y 103 Kilo K

10-21 zepto z 106 Mega M

10-18 atto a 109 Giga G

10-15 femto f 1012 Tera T

10-12 pico p 1015 Peta P

10-9 nano n 1018 Exa E

10-6 micro 1021 zetta Z

10-3 mili m 1024 yotta Y

10-2 centi c

10-1 deci D

R/ En primera medida se procede a realizar las conversiones necesarias para lograr organizar estas medidas, se convierten todas a gramos as:a) 0,0045 kg == se dice que en 1g 1000 Kg X 0.0045Kg

b) b) 34 g esta medida queda igual ya que esta expresada en gramos

c)

d)

e)

Lo cual indica que para el orden quedara as:c, e, d, b, a

Tema 2: Movimiento en una dimensin (Problemas tomados del libro de (Serway &Jewett Jr., 2008)

10. Una liebre y una tortuga compiten en una carrera en una ruta de 1.00 km de largo. La tortuga, paso a paso continuo y de manera estable a su mxima rapidez de 0.200 m/s se dirige hacia la lnea de meta. La liebre corre a su mxima rapidez de 8.00 m/s hacia la meta durante 0.800 km y luego se detiene para fastidiar a la tortuga. Cun cerca de la meta la liebre puede dejar que se acerque la tortuga antes de reanudar la carrera, que gana la tortuga en un final de fotografa? Suponga que ambos animales, cuando se mueven, lo hacen de manera constante a su respectiva rapidez mxima

R/ Se utiliza la frmula del movimiento rectilneo uniforme, donde:

v=d/tv= Velocidadd= distanciat= TiempoDonde distancia:d=v*t

Tiempo es:

t=d/v

Para esta solucin se debe tener en cuenta: Movimiento rectilneo Informe, Conversin de unidades y Movimiento en una dimensin.

Hay dos cuerpos que se mueven a velocidades constantes distintas (uno con v(1) y otro con v(2). Si ambos llegan a un mismo punto en el mismo tiempo t, el ms lento estaba ms cerca de dicho punto. Se nos est preguntando por un suceso que ocurre tras haberse detenido la liebre, que es el espacio que le queda por recorrer a la tortuga (e1) sabiendo adems de las velocidades de cada uno, lo que falta por recorrer a la liebre (e2).

Solucin:

Se tienen los siguientes valores:V tortuga = 0.200m/sV liebre = 8.00 m/sTenemos que:e(1) = v(1)* t por lo tanto t = e(1)/v(1)e(2) = v(2)* t por lo tanto t = e(2)/v(2)Como "t" es el mismo en ambas ecuaciones, tenemos que:e(1)=(e(2)*v(1)/v(2))

Las velocidades nos las da directamente el enunciado, pero e(2) lo tenemos que hallar y adems en metros por que las velocidades nos las dan en m/s.

Espacio a recorrer por la liebre: e(2) = 1 km - 0,8 km = 0,2 km lo pasamos a metros quedan 200m

Sustituimos los datos en la ecuacin de antes y quedara:

e(1) = e(2)*v(1)/v(2)e(1) = 200m*0,200m/s / 8,00m/sLA RESPUESTA SERIA: e(1) = 5mLa liebre pudo dejar que la tortuga se acerque 5 m

Tema 3: Vectores (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008)

14. Un avin vuela desde el campo base al lago A, a 280 km de distancia en la direccin 20.0 al noreste. Despus de soltar suministros vuela al lago B, que est a 190 km a 30.0 al noroeste del lago A. Determine grficamente la distancia y direccin desde el lago B al campo base.

R/ las formas que vamos a utilizar para la solucin del problema son:

Ax = Acos Bx = Bsen Rx = Ax + Bx Ay = Asen By = Bcos Ry = Ay + By Rt = (Rx + Ry )

Rx = 263.11 km + 95 km Ry = 95.76 km + 164.54 kmRx = 358.11 km Ry = 260.3 km

Rt = ((Rx)2 + (Ry)2 ) Rt = ((358.11)2 + (260.3)2 ) Rt = (128.242 + 67.756 ) Rt = 195998 Rt = 442.71 km

Tema 4: Movimiento en dos dimensiones (Problemas tomados del libro de (Serway &Jewett Jr., 2008)

16. Un motociclista se dirige al sur a 20.0 m/s durante 3.00 min, luego da vuelta al oeste y viaja a 25.0 m/s durante 2.00 min y finalmente viaja al noroeste a 30.0 m/s durante 1.00 min. Para este viaje de 6.00 min, encuentre a) el desplazamiento vectorial total, b) la rapidez promedio y c) la velocidad promedio. Sea el eje x positivo que apunta al este

R/ Tomaremos los vectores unitarios i (sentido positivo del eje x) y j (sentido positivo del eje y). Vectorialmente, el viaje del motociclista se expresa, en metros:

1) Hacia el sur: - j (20*3*60) = - j 3600 2) Hacia el oeste: - i (25*60) = - i 1500 3) Hacia el noroeste: -i (30*60*cos45) + j(30*60*cos45)= - i (1800 / 2) + j (1800 / 2)

a) Desplazamiento vectorial total: Sumando vectorialmente 1,2 y 3:

-i(1500+18002)-j(3600-18002)-i 2772,79-j 2327,21

b) La rapidez promedio.

La rapidez es el mdulo de la velocidad. Para hallar el valor promedio hay que tomar la longitud del camino y dividirla por el tiempo (5 min):

recorrido (suma de modulos) = 3600+1500+2772,79+2327,21recorrido (suma de modulos) = 10200 mTiempo = 5 min = 300 segundos rapidez promedio = recorrido/tiempo = (10200 m)/(300 seg )=34 m/seg

c) Velocidad promedio

En este caso el concepto es vectorial. Dividiremos el desplazamiento vectorial hallado en a) por el tiempo (300 s):

vp=((-i 2772,79-j 2327,21))/300vp=-i 9,2426-j 7,75736

El mdulo de la velocidad promedio ser

|vp|= ((9,2426^2+ 7,75736^2 ) )|vp|=12,066 m/seg

Tema 5: Leyes del movimiento (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr.2008)

24. Un automvil viaja a 50.0 mi/h en una autopista. a) Si el coeficiente de friccin esttica entre camino y llantas en un da lluvioso es 0.100, cul es la distancia mnima en la que el automvil se detendr? b) Cul es la distancia de frenado cuando la superficie est seca y Us = 0.600?

Antes de resolver el problema, vamos a convertir la velocidad de 50 mi /hora a m /s : 1 hora 3600 s1 Milla 1609 m X = (50mi/h * 1609m * 1h) / (1h * 1mi * 3600 s)X = 22.34 m/s

Mientras el automvil est en contacto con la pista, acta sobre l su peso y la fuerza de rozamiento (f).Cuando un objeto est en movimiento se habla de coeficiente de rozamiento cintico y cuando se sale del reposo a cualquier movimiento de rozamiento esttico.

Por equilibrio vertical : Fv = 0N -- W = 0N = WN = mg

CUANDO EL DA ES LLUVIOSO

a) Clculo de la Fuerza de friccin :f = . Nf = ( 0,1 ) m g

b) Aplicando la Segunda Ley de Newton y considerando que la fuerza de rozamiento acta en el frenado

Fr = m x af = m x a( 0,1 ) m g = m x asimplificando y ordenando :a = ( 0,1 ) ga = ( 0,1 ) ( 9,8 )a = 0,98 m /s2 -- aceleracin de frenado

c) Vamos a calcular la distancia que precisa para frenar

DATOSvelocidad inicial: Vo = 22,35 m /svelocidad final: Vf = 0aceleracin de frenado: a = -- 0,98 m /s2distancia para detenerse: e = ?Aplicaremos :( Vf )*2 -- ( Vo )*2 = 2 . a . ereemplazando valores :( 0 ) -- ( 22,35 )*2 = 2 ( -- 0.98 ) ( e )-- 499,52 = -- 1.96 eRESPUESTA:e = 254,86 metros

CUANDO LA SUPERFICIE EST SECA .-a) Clculo de la Fuerza de friccin : f = . Nf = ( 0,6 ) m gb) Aplicando la Segunda Ley de Newton y considerando que la fuerza de rozamiento acta en el frenado Fr = m x af = m x a( 0,6 ) m g = m x asimplificando y ordenando : a = ( 0,6 ) g a = ( 0,6 ) ( 9,8 ) a = 5,88 m /s2 --

Aceleracin de frenado.

c) Vamos a calcular la distancia que precisa para frenar ....DATOSvelocidad inicial: Vo = 22,35 m /svelocidad final: Vf = 0aceleracin de frenado: a = -- 5,88 m /s2distancia para detenerse: e = ?Aplicaremos :( Vf )*2 -- ( Vo )*2 = 2 . a . ereemplazando valores :( 0 ) -- ( 22,35 )*2 = 2 ( -- 5,88 ) ( e )-- 499,52 = -- 11,76 e

RESPUESTA: e = 42,5 metros

BIBLIOGRAFA

Serway, R. A., & Jewett Jr., J. W. (2008). Fsica para ciencias e ingenieras Vol. 1 (p. 723). Recuperado dehttp://unad.libricentro.com/libro.php?libroId=323#

Torres G, Diego A. (2012). Mdulo curso fsica General. Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/100413/MODULO_FISICAGENERAL_ACTUALIZADO_2013_01.zip

Hwang, F.-K. (2001). Mirror del laboratorio Virtual de Fsica de NTNU. Retrieved from http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/applets/Hwang/ntnujava/indexH.html

Educaplus.org. (2013). Educaplus. Retrieved from http://www.educaplus.org/index.php?mcid=2&PHPSESSID=d27386d208cb5d2f5fa6709646e5b1cf