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Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD [14 puntos] Participación en el foro y uso del formato Responda sinceramente la siguiente tabla, será verificada la información por el tutor asignado. Pregunta Respuesta ¿Participó en el Foro de la unidad 3? SI x No _________ ¿Usa el formato adecuado? SI x No _________ Copie la evidencia de revisión del video del ejercicio 1 de sus compañeros. Nota: Si el estudiante marca Si y no participó en el foro su prueba será anulada bajo los criterios de la rúbrica del curso Desarrollo del ejercicio 1.
1. [25 puntos] Simulador Virtual: Energía en la pista de patinaje Desarrollo del ejercicio 1. Simulador Virtual: Energía en la pista de patinaje Pregunta Respuesta
- ¿Cuál es el comportamiento de la energía cinética y potencial en los puntos más altos de la pista? Justifique su respuesta.^ En el punto más alto la energía potencial esta al máximo^ mientras que la energía cinética es mínima
- ¿Cuál es el comportamiento de la energía cinética y potencial en el punto más bajo de la pista? Justifique su respuesta.^ La energía cinética en el punto más bajo es máxima^ mientras la energía potencial es mínima
- ¿Cuál es el comportamiento de la energía total en toda la pista? Justifique su respuesta.^ La energía total es constante ya que la energía cinética pasa a energía potencial y de potencial a cinética dependiendo del punto.
- ¿Cuál es el efecto de la gravedad en el movimiento y en las energías? Justifique su respuesta con una base teórica. energías es: a mayor gravedad aumenta su rapidez como^ El efecto de la gravedad sobre en el movimiento de las se evidencio en el laboratorio virtual
- ¿Cuál es el efecto de la fricción en el movimiento y en las energías? Justifique su respuesta con una base teórica. aparecer una nueva energía llamada térmica es decir a la^ Al aplicar una fricción en movimiento empieza a energía potencial y energía cinética se transforman en energía térmica.
- ¿Cuál es el efecto de la masa en el movimiento y en las energías? Justifique su respuesta con una base teórica.
A mayor masa menor es su aceleración, si tenemos menor masa menor será su energía cinética y menor será su energía potencial Tabla 1. Desarrollo del ejercicio 1.
Desarrollo de los ejercicios 2, 3 y 4.
2. [7 puntos] Conservación de la energía mecánica
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Enunciado: Una niña de masa de 40 kg se desliza sin fricción en un tobogán como el que se muestra en la figura, parte del reposo en la posición A, que tiene una altura de h=ψ×10−1 m con respecto al suelo, en la base del tobogán está colocado un resorte de constante k=15000N/m que detiene su movimiento al caer. En la caída pierde 9 ∗ψ J debido al roce.
Con base en esta información. a. Determine la energía de la niña en el punto más alto (Punto A) b. Determine la energía de la niña en el punto más bajo (punto B) c. Determine la velocidad con la que llega al punto más bajo (punto B). d. Determine la compresión del resorte cuando detiene a la niña Desarrollo del ejercicio 2. Presenta aquí el desarrollo del ejercicio 2. Conservación de la energía mecánica Conservación de la energía mecánica, haciendo uso del editor de ecuaciones. Ψ = 25 según dígitos de la cedula m = 40kg h=25×10−1 m h = 2.5m k=15000N/m pierde 9∗ψ J debido al roce. 9*25 = 225J a. Determine la energía de la niña en el punto más alto (Punto A) RTA μg=m∗g∗h
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x=
2 ( 755 J )
(^15000) mn^ =0.32^ m Tabla 1. Desarrollo del ejercicio 2.
3. [7 puntos] Conservación del momento lineal Del “Anexo 1 Ejercicios Tarea 3” copie aquí el enunciado del ejercicio 3. Conservación del momento lineal Enunciado: En un juego de canicas, uno de los jugadores golpea una canica con una velocidad inicial de x 10 − (^2) m/ s, y la hace chocar con otra canica que está inicialmente en reposo. Después del choque, la primera vi 1 =ψ canica adquiere una velocidad vf 1 =^ ψ 2 x^10 −^2 m s dirigida a θ 1 =30° con respecto a la línea original de movimiento (como se muestra en la figura).
Con base en la anterior información: a. Calcule la velocidad final de la canica golpeada. b. Determine la dirección θ2 de la canica golpeada c. Determinar si la cantidad total de energía cinética se conserva o no d. Comprobar si el choque es elástico o inelástico. NOTA : suponer que las canicas tienen igual masa.
Desarrollo del ejercicio 3. Valor de ψ es de 25 según suma de dígitos del documento. Conservación del momento lineal v vii 11 =ψ= 25 x (^10) x 10 −^2 −m 2 /m s/s vi 1 =0.25 m/ s vf 1 = ψ 2 x 10 −^2 m s vf 1 = 252 x 10 −^2 m s vf 1 =0.125 m/s
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θ θ 12 =30°=? vi 2 =? a. Calcule la velocidad final de la canica golpeada.⃗ p 1 =⃗ p 2 m 1 ⃗v 1 i+ m 2 ⃗v 2 i=m 1 ⃗v 1 f +m 2 ⃗v 2 f m 1 =m 2 =M teniendo en cuenta que la masa es la misma se reemplaza y se cancela M ⃗v 1 i+ M ⃗v 2 i=M ⃗v 1 f + M ⃗v 2 f La velocidad ⃗v 2 i es igual a 0 quedando la ecuación ⃗ v 1 i=⃗ v 1 f + ⃗v 2 f ⃗^ v 1 i=0.25^ m s θ^ angulo^0 ° velocidad 1 inicial ⃗^ v 1 f =0.125^ m s θ^30 °^ velocidad 1 final ⃗ v 1 i=⃗ v 1 f + ⃗v 2 f Como la velocidad 1 inicial es de 0° y solo tiene componente en i queda de la siguiente manera: ⃗ v 2 f =⃗ v 1 i−⃗ v 1 f ⃗^ v 2 f =0.25^ m s i^ - (0.125^ m s cos^30 °i+0.125^ m s sin^30 °^ j) ⃗^ v 2 f =0.25^ m s i−(0.10^ i+0.06^ j) ⃗ v 2 f =0.25 m s i−0.10 i−0.06 j Se realiza la resta de los vectores en este caso únicamente es en i ya que no hay un segundo vector en j. ⃗ v 2 f =0.15i−0.06 j |v|=√v x^2 + v y^2 ángulo^ θ=tan−^1 (^ vy vx )
Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD b. Realice una representación de la situación
c. Determine la rapidez con que el agua sale en cada uno de los extremos del tubo ∅ = 5000 cm s^3 Para encontrar la velocidad 1 se sabe que es igual A 1 v 1 = ∅ Y el área 1 es A 1 = π r^2 ¿^ ∅^ se despeja la ecuación quedando. v 1 = (^) π ∅ r 2 =^5000
cm s^3 RTA^ π^ (2.5^ cm)^2 v 1 = 254 cm s A 2 v 2 = ∅ (^) v 2 = (^) π ∅ r 2 = π^5000 (1.25^ cm cm s^3 ) 2 RTA v 2 =^101 cm s d. Determine la presión absoluta tiene el agua al fluir por el extremo del tubo con radio reducido la formula para calcular la presión absoluta es: p 1 +τgγ + 12 τ v 12 = p 2 + τgγ + 12 τ v 22 Se cancelan la presión con la gravedad y la altura p 1 +τgγ + 12 τ v 12 = p 2 + τgγ + 12 τ v 22
Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD p 1 +^12 τ v 12 = p 212 τ v 22 p 2 = p 1 + 12 τ v 12 − 12 τ v 22 p 2 = p 1 + 12 τ ( v 12 −v 22 ) Densidad del agua es 1000 H 2 o=^1 cmg 3 p 2 = 20000 pa+ 12 ( (^1) cmg 3 )( 254 cm s )^2 −( 101 cm s )^2 p 2 = 20000 pa+ 12 ( (^1) cmg 3 )( 254 cm s )^2 −( 101 cm s )^2 p 2 = 20000 pa+ 12 ( (^1) cmg 3 )( 254 cm s )^2 −( 101 cm s )^2 p 2 = 20000 pa (^) – 2715 Tabla 3. Desarrollo del ejercicio 4. Desarrollo del ejercicio 5.
5. [15 puntos] Ejercicio experimental: Conservación de la energía Tome una pelota que rebote (de goma, tenis, etc.) y determine su masa mcon una balanza. Suelte la pelota desde una altura h1 conocida, mida la altura h2 a la cual regresa luego de chocar con el suelo. Con los valores de m ,h yh2 que obtenga, responda las siguientes preguntas: a. ¿Cuál es la energía potencial que posee la pelota en el instante en que la deja caer? b. ¿Cuál es el valor de la energía potencial de la pelota cuando llega a la altura h2? c. ¿Calcule la cantidad de energía mecánica que la pelota perdió al chocar con el suelo? d. ¿Qué sucede con la energía mecánica de la pelota? Desarrollo del ejercicio 5
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La energía mecánica que la pelota perdió es^ EMp=¿^ 0.594J de 0.594J d. ¿Qué sucede con la energía mecánica de la pelota? La pelota cuando choca con el piso su energía mecánica es 0 ya que esta no se conserva. Presente aquí el análisis de los resultados obtenidos Teniendo en cuenta el desarrollo de las actividades se analiza el resultado de la anergia donde encontramos que la energía no se pierde solo se transforma. Tabla 5. Desarrollo del ejercicio 5. Copie aquí los enlaces de los vídeos de los ejercicios 1 y 5 http://somup.com/crXIYG0fmh http://somup.com/crXbDy06Of
Nota: Si no se realiza el vídeo o el enlace no está en esta misma tabla, el puntaje asignado máximo será de 5 puntos.
Tabla 6. Enlaces de la videograbación
